ICS 77.145.85 J 32 备案号：28569—2010 中华人民共和国机械行业标准 JB/T11020—2010 超临界及超超临界机组汽轮机用超纯净钢 低压转子锻件技术条件 Specification for low pressure rotor forging of steam turbine made of super-pure steel used for supercritical and ultra-supercritical units 2010-02-11发布 2010-07-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T11020—2010 目 次 前言 1 范围.. 规范性引用文件 3 订货要求.. 4 制造工艺. 4.1 冶炼和铸锭， 4.2 锻造... 4.3 热处理 4.4 机械加工 4.5 焊接. 5 技术要求.. 5.1 化学成分. 力学性能. 5.2 硬度. 5.3 5.4 无损检测. 5.5 金相组织. 残余应力.. 5.6 5.7 热稳定性. 5.8 尺寸和表面粗糙度 检验规则和试验方法 6.1 化学成分分析. 力学性能检验. 6.2 硬度检验.. 6.3 6.4 无损检测. 6.5 金相检验... 残余应力检验. 6.6 6.7 热稳定性试验， 6.8 复试.. 6.9 重新热处理.. 验收及质量证明书， 7 7.1 验收.. 7.2 质量证明书... 8标志和包装.. 表．化学成分. 表2 表3 力学性能.. JB/T11020—2010 前言 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由机械工业大型铸锻件标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国第二重型机械集团公司。 本标准主要起草人：崔晋娥。 本标准为首次发布。 JB/T11020—2010 技术条件 1范围 本标准规定了超临界及超超临界汽轮机组汽轮机用超纯净钢低压转子锻件的订货要求、制造工艺、 技术要求、检验规则和试验方法、验收及质量证明书等。 本标准适用于超临界及超超临界机组汽轮机用超纯净钢低压转子锻件的订货、制造与检验。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T223（所有部分）钢铁及合金化学分析方法 GB/T228 金属材料室温拉伸试验方法（GB/T228一2002，eqVISO6892：1998） GB/T229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法（GB/T2292007，ISO148-1：2006，MOD） GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T231.1一2009，ISO6506-1： 2005，MOD) GB/T 6394 金属平均晶粒度测定法（GB/T6394一2002，ASTME112：1996，MOD） GB/T105612005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法（ISO4967：1998，IDT） JB/T8468锻钢件磁粉检验方法 JB/T8707一1998300MW以上汽轮机无中心孔转子锻件技术条件 JB/T8888环芯法测量汽轮机、汽轮发电机转子锻件残余应力的试验方法 JB/T9021汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法 ASTMA370钢制品的力学性能试验方法和定义 3订货要求 3.1供方应有完善的质量保证体系，应具有生产过类似材料、相近尺寸的转子锻件的业绩。 3.2需方应在订货合同书或技术协议中注明采用的标准、材料牌号、锻件强度级别、供需双方明确的 相应技术要求和检验项目及本标准要求以外的检验项目。 3.3需方应提供标明力学性能试验取样位置的锻件订货图样并应标识锻件的发电机端。 3.4需方要求参加现场检验的项目应在订货合同中注明。 4制造工艺 4.1冶炼和铸锭 4.1.1锻件用钢应采用电炉冶炼和钢包精炼工艺。经需方同意，也可采用保证质量的其他冶炼方法。 4.1.2钢水应在浇注前或浇注过程中进行真空处理，应采用真空碳脱氧工艺去除有害气体，特别是氢。 在真空处理过程中，真空系统的能力必须大到足以在开浇后2min内就能将初始增高的压强降至较低值， 通常应低于133Pa。 4.2锻造 1 JB/T11020—2010 4.2.1钢锭上部和下部应有足够的切除量，以确保成品锻件无缩孔、疏松、严重的偏析及其他有害缺 陷。 4.2.2采用的锻造方法必须尽可能使整个锻件得到均匀的组织结构，锻压机应有足够的能力，以使锻 件的整个截面锻透。应尽可能保持锻件轴线与钢锭的中心线重合。除非订货合同中另有规定，钢锭质量 较好的一端应为靠近发电机端。 4.2.3钢锭应经过镦粗锻成转子锻件，转子轴身的锻造比最小应为3.5。 4.3热处理 4.3.1锻后热处理 锻件应在835℃～1010℃范围内进行不少于两次不同温度的正火处理，应在正火温度下保持足够 长的时间，以保证组织奥氏体化和均匀化，随后冷却到转变温度以下再进行回火，回火后炉冷或空冷。 4.3.2性能热处理 锻件粗加工后应在垂直状态下进行性能热处理。锻件应均匀加热至830℃～860℃，充分保温后 进行喷水淬火，在得到良好的相变组织以后，应在不低于570℃下回火，保温足够长的时间，在炉内 冷至300℃以下出炉空冷。 4.3.3去除应力处理 在性能热处理及随后的粗加工后，锻件应在低于最终回火温度的15℃～50℃范围内进行去除应 力处理，但去应力温度不应低于540℃。 锻件在去应力处理时应处于垂直状态均匀加热，有足够的保温时间，以确保完全烧透。转子锻件应 以小于15℃/h的冷速冷却至400℃，然后炉冷至250℃，再出炉空冷。 征得需方同意，去除应力处理温度可高于上述规定的上限，去除应力处理后，必须进行补充的拉伸 试验。 4.4机械加工 4.4.1在性能热处理以前，锻件的全部表面应进行第一次粗加工。 4.4.2在性能热处理后，超声检测前锻件应进行第二次粗加工。 4.4.3在超声检测合格后，锻件应进行第三次粗加工。 4.4.4在各项性能、残余应力和超声检测后，锻件应按需方订货图样规定的尺寸和公差进行加工。 4.5焊接 在制造和包装过程中，转子锻件不允许进行焊接。 5技术要求 5.1化学成分 5.1.1转子锻件的材料牌号为30Cr2Ni4MoV钢。 5.1.2供方应对每炉钢水进行熔炼分析，分析结果应符合表1规定。多炉合浇时还应报告权重平均分 析结果。 5.1.3供方应对每个转子锻件进行成品分析，分析结果应符合表1规定。 表1化学成分（质量分数） (%) 化学成分 ca Mn Si P Cr Ni Mo V Cu Al As Sn Jb s Sb M 1.50~ 3.25~ 0.25~ 0.07~ 熔炼分析 0.35 0.0015 0.070.05 0.006 0.003 2.00 3.75 0.60 0.15 0.10 0.008 0.010 0.010 10 1.45~ 3.20~ 0.23~ 0.06~ ≤ ≤ 成品分析 0.37 0.090.070.0070.004 2.05 3.80 0.62 0.16 0.12 0.010 0.012 0.012 0.0017 10 在力学性能达到要求的前提下， 尽可能降低钢的含碳量 J系数按公式： （Si+Mn）（P+Sn) X10*计算；但当Sb含量超过表中要求时，J系数按公式：J=（Si+Mn） （P+Sn+Sb）×10*计算 2 JB/T11020—2010 5.1.4供方应对每个锻件进行气体含量分析，分析结果应符合表2的规定。 表2气体含量（体积分数） (%) H2 02 N2 ≤1.5×10-4 ≤35×10-4 ≤70×10-4 5.2力学性能 5.2.1常温力学性能 锻件的常温力学性能应符合表3规定。同时转子径向试样屈服强度的最大值与最小值之差值应不大 于70MPa。 表3力学性能 Rp0.2 Rm A4 z Akv FATTso 上平台能 项目 MPa MPa (%) (%) J ℃ J 30Cr2Ni4MoV 760~860 ≥860 ≥17 ≥53 ≥81 ≤7 ≥81 取样位置 本体径向、轴端 本体径向 5.2.2脆化试验 转子锻件材料应进行脆化试验。在400℃等温1000h的时效处理后和在等温5000h的时效处理 后，分别进行FATT值测定，计算转子时效处理后与交货状态时的FATT的增值。 5.3硬度 在性能热处理以后应检查锻件硬度的均匀性，硬度的绝对值供参考。在同一圆周上各点间的硬度差 不应超过30HBW，在同一母线上的硬度差不应超过40HBW。 5.4无损检测 5.4.1一般要求 锻件不应有裂纹、白点、缩孔、折叠、过度的偏析以及超过允许的夹杂和疏松。 5.4.2磁粉检测 在转子锻件的外圆表面完成精加工以后，应由需方对转子锻件轴承部位表面和两轴身外端面及过渡 区进行磁粉检测，但供方应保证检查结果符合以下要求： a）转子外圆表面上不允许有长度大于1.5mm的任何缺陷显示； b）同一母线上两个缺陷之间的距离小于其中较大缺陷长度五倍时，按一个连续缺陷处理； c）转子最终检查时，除了轴承部位之外，如在其他部位发现有大于1.5mm的缺陷显示时，允许进 行局部打磨和抛光，抛光的深度不应超过1.6mm，并应与周围表面圆滑过渡。 5.4.3超声检测 5.4.3.1当量直径1.6mm以下的单个分散缺陷信号不计，但杂波高度应低于当量直径@1.6mm的缺陷 幅度的5