0 前言
汽轮机叶轮通常采用12%Cr钢制造,但对于需要有足够的高温机械性能和持久塑性的,则用高温合金材料GH698这种材料的化学成分和力学性能见表1、表2。
表1 化学成分%
Cr | Ni | Mo | Nb | Ti | Al | Fe | C | Si | Mn | S | P | Cu | Mg | Zr | B | Co | Bi | Ag | Sn | Sb | Pb |
不大于 | |||||||||||||||||||||
13.0-16.0 | 余量 | 2.80-3.20 | 1.80-2.20 | 2.35-2.75 | 1.30-1.70 | 2.00 | 0.08 | 0.60 | 0.40 | 0.0 07 |
0.015 | 0.07 | 0.0 08 |
0.05 | 0.005 | 0.005 | 0.0 001 |
0.0 025 |
0.0 012 |
0.0 025 |
0.0 01 |
表2 热处理后的力学性能
s0.2 N/mm² |
sb N/mm² |
d5 % |
y % |
AK J/m² |
布氏硬度 HB |
≥705 | ≥1130 | ≥17 | ≥19 | ≥39 | 285-341 |
1 刀具材料
GH698在常温下机械性能并不高,但它组织中合金元素多,在切削温度增大时形成各种碳化物、氮化物的硬质相,它存在Al2O3、SiO2的硬质点,硬度高(HV2000-3200)。合金的奥氏体组织在切削加工时塑性变形剧烈,断裂韧性大,产生的切削力比一般中碳钢增大2~3倍,加工硬化严重它的相对加工性能指标仅是45钢的1/20~1/5,GH698是难加工的一种金属材料。
刀具材料应选择硬性高、高温硬度高的材料,如美国的高钴高速钢M42(W2Mo9Cr4VCo8)和国产铝高速钢501(W6Mo5Cr4V2Al),这两种刀具材料都可满足加工要求,但M42价格较高,从使用的经济效率来讲,用501更合理。501为国产新型刀具材料,它由2%的钨钼系高速钢加人1%左右的铝熔炼而成,具有硬度高、耐磨、红硬性高、高