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(wei)無(wu)磁性護環用Mn18Cr5系鍛件(jian)用鋼(gang)的(de)牌號和化學成分。表9.75為(wei)Mn18Cr5系鍛件(jian)用鋼(gang)的(de)強度級(ji)別。
表(biao)9.76和表(biao)9.77分別(bie)為Mn18Cr18N鋼的化學(xue)成分和力學(xue)性(xing)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)(zhe)類鋼國(guo)內外(wai)主(zhu)要用于制作(zuo)汽輪發電機無磁(ci)性護環(huan)鍛件,還可用于制作(zuo)電子工(gong)業中的(de)無磁(ci)模具(ju)、在700~800℃工(gong)作(zuo)的(de)熱作(zuo)模具(ju)、無磁(ci)的(de)冷作(zuo)模具(ju)等。20世(shi)紀70年(nian)代后(hou)期(qi)以來,世(shi)界(jie)各地相(xiang)繼(ji)出現(xian)這(zhe)(zhe)類材(cai)料(liao)制作(zuo)的(de)護環(huan)發生應力腐(fu)蝕(shi)開(kai)裂的(de)事故,這(zhe)(zhe)是由(you)于這(zhe)(zhe)類材(cai)料(liao)對(dui)潮濕空(kong)氣非常(chang)敏感,其抗腐(fu)蝕(shi)的(de)能力較差。在20世(shi)紀70年(nian)代后(hou)期(qi),德(de)國(guo)和美國(guo)開(kai)發出Mn18Cr18N鋼,極大(da)地提高了抗應力腐(fu)蝕(shi)的(de)能力,現(xian)已為各國(guo)普(pu)遍采(cai)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。