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9.74為無磁性護環(huan)用(yong)Mn18Cr5系(xi)鍛件(jian)用(yong)鋼(gang)(gang)的牌號和(he)化學成分。表9.75為Mn18Cr5系(xi)鍛件(jian)用(yong)鋼(gang)(gang)的強度(du)級別。
表9.76和(he)表9.77分別為Mn18Cr18N鋼的化(hua)學(xue)成分和(he)力學(xue)性能(neng)。
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)類鋼(gang)國(guo)內外(wai)主要用(yong)于(yu)制作汽輪發電(dian)機無(wu)磁(ci)性護環鍛(duan)件,還(huan)可用(yong)于(yu)制作電(dian)子(zi)工業(ye)中的(de)(de)無(wu)磁(ci)模具、在(zai)700~800℃工作的(de)(de)熱(re)作模具、無(wu)磁(ci)的(de)(de)冷(leng)作模具等(deng)。20世紀(ji)70年(nian)代(dai)后期(qi)(qi)以來,世界各地相繼出(chu)現(xian)這(zhe)類材料制作的(de)(de)護環發生應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕開裂的(de)(de)事故,這(zhe)是(shi)由(you)于(yu)這(zhe)類材料對(dui)潮濕(shi)空氣非常敏感,其抗(kang)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)能(neng)力(li)(li)較差(cha)。在(zai)20世紀(ji)70年(nian)代(dai)后期(qi)(qi),德國(guo)和美國(guo)開發出(chu)Mn18Cr18N鋼(gang),極(ji)大(da)地提高(gao)了(le)抗(kang)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)能(neng)力(li)(li),現(xian)已(yi)為各國(guo)普遍(bian)采(cai)用(yong)。
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。