我國于1993年制定出JB/T 7029-1993《50MW以下汽輪發電機無磁性護環鍛件技術條件》、JB/T 1268-1993《50~200MW汽輪發電機無磁性護環鍛件技術條件》和JB/T 7030-1993《300~600MW汽輪發電機無磁性護環鍛件技術條件》系列標準。JB/T 7029-1993納入3個鋼號 50Mn18Cr5、50Mn18Cr5N、50Mn18Cr4WN,各鋼號的鍛件按其強度要求,分為3個級別。JB/T 1268-1993納入4個鋼號,除上述3個鋼號外還納入了1Mn18Cr18N鋼,各鋼號的鍛件按其強度要求分為5個級別。JB/T 7030-1993只納入1個鋼號1Mn18Cr18N,其鍛件按強度要求分為3個級別。
2004年和2002年對上述3個標準分別進行了修訂,成分和強度要求略有調整。2014年將上述3個標準重新組合,將前2個標準中共有的3個鋼號50Mn18Cr5、50Mn18Cr5N、50Mn18Cr4WN納入JB/T 1268-2014《汽輪發電機Mn18Cr5系無磁性護環鍛件 技術條件》,而將后2個標準中共有的1Mn18Cr18N鋼更名為Mn18Cr18N,頒布了JB/T 7030-2014《汽輪發電機Mn18Cr18N無磁性護環鍛件技術條件》。Mn18Cr18N鋼的化學成分是參考P900鋼制定的。
表(biao)9.74為(wei)(wei)無磁性護(hu)環用(yong)Mn18Cr5系鍛件(jian)用(yong)鋼(gang)的牌號和化學(xue)成分。表(biao)9.75為(wei)(wei)Mn18Cr5系鍛件(jian)用(yong)鋼(gang)的強度級別。
表9.76和(he)表9.77分(fen)別為Mn18Cr18N鋼的化學成分(fen)和(he)力(li)學性能。
JB/T 1268-2014規定,鍛件用鋼應采用電爐加爐外精煉方法冶煉。鍛件應在熱成形后和變形強化前進行固溶處理。變形強化后鍛件應以不超過40℃/h的速率加熱到320~350℃保溫10~12h,然后以不超過40℃/h的速率緩冷至100℃以下出爐,以消除殘余應力。鍛件的殘余應力值不得超過規定的Rp0.2下限的10%。鍛件在制造過程中不得焊接。鍛件的晶粒度應為GB/T 6394-2017規定的2級或更細。在磁場強度為100Oe(1Oe=79.58A/m)時,鍛件的相對磁導率μr應不大于1.05。
這(zhe)類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)國內外主(zhu)要用于制(zhi)作汽(qi)輪發電機無磁(ci)性護(hu)環鍛件,還可用于制(zhi)作電子工業中的無磁(ci)模(mo)具、在(zai)700~800℃工作的熱(re)作模(mo)具、無磁(ci)的冷作模(mo)具等。20世紀70年代后(hou)(hou)期以來,世界各(ge)地相繼(ji)出(chu)現這(zhe)類(lei)(lei)材(cai)料制(zhi)作的護(hu)環發生應力腐蝕開(kai)裂的事故(gu),這(zhe)是由(you)于這(zhe)類(lei)(lei)材(cai)料對(dui)潮濕空氣非常(chang)敏感,其抗腐蝕的能力較差。在(zai)20世紀70年代后(hou)(hou)期,德(de)國和美國開(kai)發出(chu)Mn18Cr18N鋼(gang)(gang),極大地提高了抗應力腐蝕的能力,現已為各(ge)國普遍(bian)采用。
JB/T 7030-2014規定Mn18Cr18N鍛件用鋼應用電爐加電渣重熔爐冶煉。鍛件應在熱成形后和變形強化前進行固溶處理,固溶處理溫度為1050~1060℃,采用水冷以防碳化物析出。固溶處理后進行粗加工。鍛件的晶粒度應為GB/T6394-2017規定的2級或更細。變形強化應在室溫或稍高于室溫下采用適當的強化方法,如楔塊擴孔、液壓脹形方法等。
變形強化后應進行消除應力處理。消除應力的退火工藝應以不大于40℃/h的速率加熱到340~360℃,在此溫度保持10~12h,然后以不大于40℃/h的速率冷卻,以保證尺寸的穩定性。鍛件殘余應力不應超過表9.77規定的屈服強度下限的10%。在磁場強度為100Oe時,鍛件的相對磁導率μ應不大于1.05。