Технические условия на изготовление опытных крупных роторов из сталей

Технические условия на изготовление опытных крупных роторов из сталей ЭИ756 и ЭИ802 полностью соответствовали требованиям для штатных роторов сверхмощных паровых тур-бин типа СВК-200, а по пределу текучести и ударной вязкости при 20°С превышали эти требования. Приведены полученный химический состав и механические свойства исследованных роторов.

Структуру и механические свойства контролировали на темплетах и образцах, взятых из припусков, предусмотренных на концевых шейках и торцах бочки. Темплеты для исследования микроструктуры, снятия серных отпечатков и контроля на флокены вырезали с концов ротора на расстоянии не менее половины сечения шейки.

На макрошлифе не должно быть трещин, рыхлот, раковин, скопления неметаллических включений и других пороков. Только в ограниченном количестве допускаются мелкие неметаллические включения длиной не более 5 мм, не влияющие заметно на прочность при работе ротора. Серные отпечатки по Бауману с наружной поверхности ротора и с поперечных темплетов должны соответствовать первым трем баллам стандартной шкалы (НКМЗ). Не допускается наличие флокенов, поверхностных дефектов: плен, трещин, заковов и шлаковых включений. Остаточные напряжения на кольцах сечением 2-5x25 мм от концов бочки должны быть не более 5 кГ/мм2.

Слиток из стали ЭИ756 был извлечен из изложницы при температуре около 800 °С и посажен в термическую печь с температурой 700 °С, где был выдержан при этой температуре в течение 36 час., после чего подвергался медленному охлаждению с печью до 80—100 °С. Слиток имел шестигранную форму, высота (без прибыли) 2190 мм, наибольшее расстояние между гранями 1560 мм. Заготовка была откована за десять выносов со следующим чередованием операций: биллитировка и протяжка до диам. 1340 мм, осадка (одна) поковки до диам. 1900 мм (степень деформации при осадке 42%Ь протяжка до диам. ИЗО мм, затем отделочные операции. Величина укова при вытяжке осаженной заготовки на сечении бочки составляет

10 Зак. 1196 145 3.2. Последние операции ковки производились в вырезных бой-ках на прессе мощностью 10000 т. При протяжке на диам. 1340 мм у слитков из обеих сталей были обнаружены со стороны прибыли поверхностные неглубокие поперечные трещины протяженностью 130—160 мм, которые довольно часто наблюдаются при обжатии граней и у менее легированных сталей.

превышение оптимальной температуры ковки

При подборе режима термической обработки особое внимание уделялось получению наибольшей величины

Однако при ковке слитка из стали ЭИ756 было допущено превышение оптимальной температуры ковки не менее чем на 40 °С, что способствовало росту зерна, и слишком большая суммарная выдержка при нагревах (20 час.). Появление трещин под прибылью свидетельствовало о наличии там дефектных мест. Поковку в нагретом состоянии помещали в печь при 650°С и в течение 40 час. подвергали изотермическому отжигу при 880—900 и 700—710 °С. Критические точки стали ЭИ756: Лс, = 820°С и Лс3 = 980 °С.

При подборе режима термической обработки особое внимание уделялось получению наибольшей величины ударной вязкости при комнатной температуре наряду с высокими значениями других механических свойств.

Во время термической обработки ротор получил небольшую поводку, которая была исправлена при последующей механической обработке (черновая обдирка и расточка центрального сквозного отверстия диам. 120 мм для перископического осмотра) .

Макроскопическое исследование поковки из стали ЭИ756 показало отсутствие каких-либо несплошностей в местах со 146 стороны прибыльной части слитка и лишь в пробе, близкой к нижней части слитка, были неметаллические включения в виде пятен, флокенов не было. При перископическом осмотре канала ротора дефектов не было обнаружено.

Ультразвуковой контроль шеек ротора и дисков показал хорошую сплошность, но также и ряд мелких дефектов размером от 2 до 4 мм на глубине около 90 мм от поверхности. При послойном анализе обнаруживалось, что это были неметаллические включения.

Остаточные напряжения, определенные методом вырезки колец, составляли 2—3,7 кГ/мм2, что вполне приемлемо для ■роторов.

Серные отпечатки показали, что сера распределена равно-мерно, соответствует по шкале среднему баллу 2, причем у периферии балл 1 и у расточки, где имелись ликвационные включения протяженностью 10—30 мм, балл 3.