В процессе эксплуатации роторов
среднего давления их рабочая температура может достигать 300—400° С.
Механические свойства стали 25Х2НМФА при кратковременных испытаниях в
интервале температур 20—400° С представлены в в табл. 11.
Применение стали 25Х2НМФА
позволяет обеспечить гарантированный уровень свойств элементов
сварных роторов (табл. 12).
Цельнокованые и сварноковаиые
роторы турбин и генераторов. Рост
мощности указанных энергоагрегатов
и связанное с ним увеличение размеров роторов, повышение требований к
качеству металла и уровню механический свойств потребовали изыскания новых
сталей и.разработки принципиально новых конструкций этих
-изделий.
Для изготовления роторов турбин и
генераторов широкое применение нашли хромомолпбденовые,
хромоннкельмолибдеиовые и хромоиикельмолибде-пованадиевые стали,
химический состав которых и требуемый уровень механических свойств
приведены в табл. 13—15.
Для изготовления крупных роторов с
диаметром бочки до 2000 мм разработана сталь 25ХНЗМФА, обладающая глубокой
прокаливаемостью и низкой критической температурой хрупкости. Влияние
температуры аустенитизации в интервале 780 — 1100° С (выдержка при
температуре аустенитизации 1 ч, охлаждение в масле и отпуск при 640° С, 6
ч) на балл зерна аустенита и механические свойства этой стали иллюстрирует
табл. 16.
Аустенитизацию рекомендуется
проводить в интервале температур 840—860° С
Повышение температуры закалки до
900° С увеличивает прочностные свойства (ов на 30 кгс/мм2) при
одновременном снижении пластических характеристик (относительное удлинение
на 9% , а ударную вязкость на 7 кгс м/см2).
Если для заготовок роторов
небольших сечений требуется повышенная вязкость и нет необходимости в
достижении высокой прочности, то закалку рекомендуется проводить от
820—840° С. При этом вследствие относительно низкого содержания углерода в
стали, изделия можно охлаждать в воде или последовательно — в воде и
масле.
Для получения высоких прочностных
свойств рекомендуется нагрев под закалку крупных поковок проводить до
850—900° С с последующим охлаждением на воздухе или в
масле.
Влияние скорости охлаждения от
850° С (выдержка 1 ч) на механические свойства стали 25ХНЗМФА
приведены в табл. 17.
Влияние температуры отпуска на
механические свойства образцов из стали 25ХНЗМФА после закалки от 850° С
показано в табл 18.
Окончательная термическая
обработка дисков из этой стали включает двойную закалку: первую от
900° С с охлаждением в масле, вторую — от 840° С
с охлаждением сначала в воде (40 мии), затем в масле (50 мин) и
далее отпуск при 610° С 30 ч. Такая термическая обработка позволяет
получить по сечению диска следующие механические свойства (тангенциальные
обоазцы): о0 2
:> 77 кгс/мм"-, а,, >87 кгс/мм2, 6 > 15%,
г|)2э62,5%, а„ > 12
кгс-м/см2, 7'5'0 < —18° С (на образцах
I типа).
Механические свойства стали
25Х2Н4МФА после термической обработки по тому же режиму, что и стали
25ХНЗМФА при температурах испытания 20—650J С приведены в табл.
19.
Для изготовления роторов
генераторов мощностью 500—1200 MB* для атомных электростанций применяют
стали 25ХНЗМФА и 35ХНЗМФА [9, 14], механические свойства которых должны
удовлетворять следующим требованиям: о0) 2 > 55
кгс/мм2, 0в > 65 кгс/мм?, о
> 15%, г|) 35%; ан >■ gi 5
кгс м/см?.
Окончательная термическая
обработка роторов турбогенераторов, как правило, состоит из
однократной закалки с охлаждением в масле или в воде и отпуска, во
время которого производится правка. Режим окончательной термической
обработки валов роторов массой 50 — 100 т приведен на ряс.
12.
Разработан новый режим
окончательной термической обработки роторов из стали 35ХН.ЗМФА, состоящий
из двойной закалки с охлаждением в масле и отпуска, обеспечивающий высокий
уровень механических свойств по сечению ротора (табл.
20).
