ICS77.140.85 J32 备案号：45540—2014
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中华人民共和国机械行业标准
JB/T7027—2014 代替JB/T7027—2002
300MW以上汽轮机转子体锻件
技术条件
Rotor forgings for 3oo Mw steam turbines and above
-Technical specification
2014-10-01实施
2014-05-06发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 中华人民共和国
机械行业标准
300MW以上汽轮机转子体锻件
技术条件 JB/T7027—2014
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机械工业出版社出版发行北京市百万庄大街22号
邮政编码：100037
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210mm×297mm·0.75印张·23千字
2015年1月第1版第1次印刷
定价：15.00元
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书号：15111·11857 网址：http：//www.cmpbook.com 编辑部电话：（010）88379778 直销中心电话： (010)88379693
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版权专有 侵权必究 JB/T7027--2014
目 次
前言范围.
1
2 规范性引用文件 3订货要求..
制造工艺
4
4.1 冶炼和浇注 4.2 锻造. 4.3 热处理. 4.4 机械加工 4.5 焊接 5技术要求... 5.1 化学成分 5.2 力学性能 5.3 硬度均匀性 5.4 无损检测.. 5.5 热稳定性 5.6 金相组织. 5.7 残余应力. 5.8 尺寸和表面粗糙度 6 检验规则和试验方法 6.1 化学成分分析. 6.2 力学性能试验 6.3 硬度检验 6.4 无损检测. 6.5 金相检验. 6.6 残余应力测定 6.7 热稳定性试验 6.8 复试. 6.9 重新热处理. 7 验收和质量证明书
行
标志和包装
8
表1化学成分表2成品化学成分允许偏差表3氢、氧、氮含量（质量分数）表4力学性能. 表5高温持久强度 JB/T70272014
前言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替JB/T7027—2002《300MW及以上汽轮机转子体锻件技术条件》，与JB/T7027—2002相
比主要技术变化如下：
将去应力处理的出炉温度由170℃～230℃修改为250℃以下（见4.3.3，2002年版的4.1.3.3）；增加了“经需方同意，可不进行去应力处理”（见4.3.3）修正了化学成分中30Cr1MoIV钢的锰、钼、钒含量和30Cr2Ni4MoV钢中的锰、铬、钒含量的印刷错误（见表1，2002年版的表1）；修正了化学成分中氢、氧、氮含量单位的编辑性错误（见表3，2002年版的表3）；根据非金属夹杂物的标准更新，修改了对非金属夹杂物的要求（见5.6.2，2002年版的4.7.2）；增加了化学分析方法标准GB/T4336《碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）》的规范性引用，增加了氧含量测定方法标准GB/T11261《钢铁·氧含量的测定脉冲加热情气熔融-红外线吸收法》的规范性引用，增加了氮含量测定方法标准GB/T20124《钢铁氮含量的测定情性气体熔融热导法（常规方法）》的规范性引用（见第2章、6.1）；取消了拉伸试验对ASTMA370的规范性引用和高温持久强度试验对ASTME292的规范性引用（见6.2，2002年版的5.2）；修改了复试规则（见6.8，2002年版的5.8）。
本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国大型铸锻件标准化技术委员会（SAC/TC506）归口。 本标准起草单位：上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂。 本标准主要起草人：沈红卫、王伟莉。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
JB/T7027—1993~JB/T7027—2002 JB/T70272014
300MW以上汽轮机转子体锻件
技术条件
1范围
本标准规定了300MW以上汽轮机有中心孔转子体用经真空处理的合金钢锻件的订货要求、制造工艺、技术要求、检验规则和试验方法、验收和质量证明书及标志和包装。
本标准适用于300MW以上汽轮机在高温和（或）高应力下工作的有中心孔转子体锻件的订货、 制造与检验。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T223（所有部分）钢铁及合金化学分析方法 GB/T228.13 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T2039 金属材料单轴拉伸蠕变试验方法 GB/T4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法） GB/T6394 金属平均晶粒度测定方法 GB/T10561—2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T11261 钢铁 氧含量的测定脉冲加热情气熔融-红外线吸收法 GB/T20124 钢铁氮含量的测定情性气体熔融热导法（常规方法） JB/T1581 汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声检测方法 JB/T8468 锻钢件磁粉检测 JB/T8888 环芯法测量汽轮机、汽轮发电机转子锻件残余应力的试验方法 JB/T9021 汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法
3订货要求
3.1需方应在订货合同中写明采用的标准、材料牌号、相应技术要求、检验项目及本标准要求以外的检验项目。 3.2需方应提供标明力学性能试验取样位置的锻件订货图样和叶根槽深的精加工尺寸。 3.3需方应在合同中注明要求参加现场检验的项目。
4制造工艺
4.1冶炼和浇注 4.1.1锻件用钢应采用电炉冶炼、钢包精炼或电渣重熔工艺。经需方同意也可采用保证质量的其他方
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法冶炼。 4.1.2钢液在浇注时应进行真空处理，以去除有害气体，特别是氢。在真空处理过程中，真空系统的能力应足以在开浇后的2min内就能将初始增高的压强降至较低值，通常应低于133Pa。 4.1.330Cr1Mo1V钢应采用硅脱氧，30Cr2Ni4MoV钢应采用真空碳脱氧。经双方协商也可采用其他方法脱氧。 4.2锻造 4.2.1钢锭顶部和底部均应有足够的切除量，以确保成品锻件无缩孔、疏松、严重的偏析和其他有害缺陷。 4.2.2采用的锻造方法应尽可能使整个锻件得到均匀的组织结构。锻压机应有足够的能力，以使锻件的整个截面锻透。应尽可能保持锻件轴线与钢锭的中心线重合。除非订货协议另有规定，钢锭质量较好的一端应为靠近发电机的一端。 4.2.3·钢锭可采用镦粗或直接锻成转子。如采用镦粗工艺，应在镦粗前将钢锭拔长，镦粗时轴向长度至少应减少30%如采用直接锻造方法，则钢锭和转子最大直径处的截面积之比，对30Cr1Mo1V钢锻件应大于2.75：1，对30Cr2Ni4MoV钢锻件应大于3.5：1。电渣锭除外。 4.3热处理
4.3.1锻后热处理
30CrIMolV钢锻件至少应进行一次980℃～1030℃的正火处理，正火后应回火，随后空冷或炉冷。 30Cr2Ni4MoV钢锻件应在835℃～1010℃范围内进行不少于两次不同温度的正火处理，在正火温
度下保持足够长的时间，以保证组织奥氏体化和均匀化，冷却到转变温度以下，随后进行回火，回火后炉冷或空冷。 4.3.2性能热处理
锻件粗加工后应在垂直状态下进行性能热处理。 30Cr1Mo1V钢锻件应均匀加热至940℃一970C，保温足够长时间后，油冷或鼓风冷却，若采用鼓
风冷却，均匀地鼓风使轴身表面冷却至200℃以下，而后允许缓冷。只有经过需方同意，才可采用其他方法冷却。在得到良好的相变组织以后，锻件应在不低于660℃的温度条件下回火，保温足够长的时间，再炉冷至300℃以下，而后允许出炉空冷。
30Cr2Ni4MoV钢锻件应均匀加热至830℃～860℃，充分保温后进行水淬或喷水淬火。在得到良好的相变组织以后，应在不低于570℃的温度条件下回火，保温足够长的时间，再炉冷至300℃以下，而后允许出炉空冷。 4.3.3去应力处理
在性能热处理及随后的粗加工和钻中心孔以后，锻件应在低于最终回火温度15℃50℃范围内去除应力，但30Cr1Mo1V钢锻件的去应力处理温度不应低于620℃，30Cr2Ni4MoV钢的去应力处理温度不应低于540℃。
锻件在去应力处理时应处于垂直状态，均匀加热，有足够的保温时间，以确保完全烧透。锻件冷却至370℃以前的冷却速度应不大于15℃C/h，然后炉冷至250℃以下，再出炉空冷。
经需方同意，去应力处理温度可高于本标准规定的上限。此时中心孔试料应放回原相应位置。去应力处理后，应进行补充的拉伸试验。
经需方同意，可不进行去应力处理。
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4.4机械加工 4.4.1在性能热处理以前，锻件的全部表面进行第一次粗加工。未经需方同意，不得在性能热处理和正式超声检测前进行整体叶轮间的切槽和加工叶轮台阶。 4.4.2锻件在性能热处理后，去应力处理和热稳定性试验前进行第二次粗加工，并套取中心孔试棒。 4.4.3按需方订货图样规定的尺寸和公差钻中心孔。为了去除由超声检测出来的在中心部位的超标缺陷，允许按订货图样注明的或需方同意的尺寸范围扩大中心孔。 4.4.4去应力处理后精镗中心孔，并用不会掩盖缺陷的方法磨光或抛光，使表面粗糙度Ra值不大于 1.6 μm. 4.5焊接
锻件制造商在转子体锻件的制造过程及其包装过程中不得焊接。
5技术要求
5.1化学成分 5.1.1供方应对每炉（每包）钢液进行熔炼分析，分析结果应符合表1的规定。多炉合浇时还应报告权重平均分析结果。 5.1.2供方应对每个锻件进行成品分析，分析结果应符合表1的规定，但允许有表2规定的偏差。 5.1.3 每个锻件均应分析氢、氧、氮含量，其结果应符合表3的规定。
表1 化学成分
（质量分数，%）
材料牌号 Ca Mn Sib P s Cr Ni Mo V Cu Al Sn Sbc As
0.27~ 0.70~ 0.20~ ≤ ≤ 1.05~ ≤ 1.00~ 0.21 0.34 1.00 0.35 0.012 0.012 1.35 0.50 1.30 0.29 0.15 0.010 0.015 0.00150.020 ≤ 0.20~ ≤ 1 ≤ 1.50~ 3.25~ 0.25~ 0.07~
≤
≤
30CrlMolV
M ≤ 瓜 ≤
30Cr2Ni4MoV
0.35 0.40 0.10 0.010 10.010 2.00 3.75 0.60 0.15 0.15 0.010 0.015 10.0015 0.020
在力学性能达到要求的前提下，尽可能降低30Cr2Ni4MoV钢的碳含量。 当采用真空碳脱氧时，硅含量应不大于0.1%。 Sb为目标值。
C
表2成品化学成分允许偏差
（质量分数，%）
材料牌号 C Mn Si P S Cr Ni Mo V Cu AL Sn Sb As 30CrlMolv ± 0.02 ±0.04 ±0.02 +0.005 +0.005 ± 0.05 +0.03 ±0.02 ±0.01 +0.02 +0.002 +0.002+0.000 2+0.005 30Cr2Ni4MoV +0.02 ±0.03 +0.02 +0.005 +0.005 ±0.05 ±0.07±0.02 ±0.01 +0.002 2+0.002+0.0002+0.005
+0.02
一
表3 氢、氧、氮含量（质量分数）
材料牌号 30CrlMolV 30Cr2Ni4MoV
H ≤1.0×10-6 ≤1.5X10-6
N ≤100×10-6 ≤70×10-6
0 ≤30X10-6 ≤35 X10-6
5.2 力学性能
5.2.1锻件的常规力学性能应符合表4的规定。同时转子体径向试样规定塑性延伸强度Rp0.2的最大值
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与最小值之差要求为：30Cr1Mo1V钢应不大于55MPa：30Cr2Ni4MoV钢锻件强度级别为690MPa时，其差值应不大于55MPa，强度级别为760MPa时，其差值应不大于70MPa 5.2.2当需方有要求时，30Cr1Mo1V钢锻件应采用光滑-缺口复合试样进行高温持久强度试验，结果应达到表5所列的要求。
表4力学性能
锻件强度级别
项目 Rpo.2 MPa Rm MPa
取样位置本体径向、轴端中心孔（纵向）本体径向、轴端中心孔（纵向）本体径向、轴端中心孔（纵向）本体径向、轴端中心孔（纵向）
590 590~690 ≥550 ≥720 ≥690 ≥15 ≥15 ≥40 ≥40 ≥8 >7 ≤116 ≤121 ≥75 ≥47 30Cr1Mo1V
690 690~790 ≥660 ≥790 ≥760 ≥18 ≥18 ≥56 ≥53 ≥95 ≥61 ≤-18 ≤10 ≥95 ≥68
760 760~860 ≥720 ≥860 ≥830 ≥17 ≥16 ≥53 ≥45 ≥81 ≥41 《-7 ≤27 ≥81 ≥54
A50mm (do=12.5 mm)
% z % KV2a J FATTs0 ℃ 上平台能量
本体径向中心孔（横向）
本体径向中心孔（横向）
本体径向中心孔（横向）
J
推荐用钢
30Cr2Ni4MoV
V型缺口冲击试验为一组三个试样的试验结果算术平均值，允许有 有一个试样的试验结果低于规定值，但不应低于规定值的70%。
表5 高温持久强度
温度 ℃ 510 540 565 595
应力 MPa 365 310 260 220
试验要求
断裂时间≥100h：伸长率≥15%；
断口不应在V型缺口处
5.3 硬度均匀性
锻件在性能热处理后检查硬度的均匀性，硬度的绝对值供参考。在同一圆周上各点间的硬度差不应
超过30HBW，在同一素线上的硬度差不应超过40HBW。 5.4 无损检测 5.4.1 般要求
锻件不应有裂纹、白点、缩孔、折叠、过度的偏析以及超过规定的夹杂和疏松。
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