CZ284998A3

CZ284998A3 - Materiály rotorů parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách

Info

Publication number: CZ284998A3
Application number: CZ982849A
Authority: CZ
Inventors: Masatomo Kamada; Akitsugu Fujita; Kouji Morinaka; Katsuo Kaku
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries, Ltd
Priority date: 1997-01-08
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1999-11-17
Also published as: JPH10251811A; EP0896071A1; WO1998030727A1; EP0896071A4; JP3245097B2

Description

Oblast techniky

Vynález se týká materiálů rotorů parních turbín pr'o jejich uplatnění při výrobě elektrické energie v tepelných elektrárnách.

Dosavadní stav techniky

Materiály pro rotory, odolné proti vysokým teplotám a určené pro použití u parních turbín pro výrobu elektrické energie v tepelných eletrárnách, obsahují CrMoV ocel a 12Cr ocel. Z toho je použití CrMoV oceli omezeno pouze na elektrárny, kde teplota páry dosahuje až 566° C, a to z důvodu jejich omezené pevnosti při vysokých teplotách.

Na druhé straně pak materiály rotorů, založené na 12Cr oceli, mají mnohem lepší pevnost při vysokých teplotách, než má CrMoV ocel, a mohou tedy být používány i v elektrárnách, kde teplota páry dosahuje až 593° C. _ r

Jestliže však teplota páry přesáhne 593° C, mají takové materiály rotorů nedostatečnou pevnost při vysokých teplotách a nemohou být jednoduše použity pro výrobu rotorů parních turbín.

Podstata vynálezu

Z uvedených důvodů je úkolem tohoto vynálezu vyvinout materiály pro rotory parníchturbín, založené na 12Cr oceli a------určené pro uplatnění při vysokých teplotách, přičemž tyto materiály budou mít vynikající pevnost při vysokých teplotách a budou moci být využívány při teplotách páry vyšších než je 593° C.

Na základě intenzivních výzkumů byly nyní vynalezeny následující vynikající materiály (1) až (6) pro rotory parních turbín a pro uplatnění při vysokých teplotách.

(1) Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách sestává v podstatě z 0,05 až 0,13 % hmotnostních uhlíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních křemíku, 0,1 až 1,0 % hmotnostních manganu, 9,5 až 11,0 % hmotnostních chrómu, 0,1 až 0,8 % hmotnostních niklu, 0,1 až 0,3 % hmotnostních vanadu, celkem z 0,01 až 0,2 % hmotnostních niobu a/nebo tantalu, 0,01 až 0,1 % hmotnostních dusíku, 0,01 až 0,5 % hmotnostních molybdenu, 0,9 až 3,5 % hmotnostních wolframu, 0,1 až 4,0 % hmotnostních kobaltu, 0,01 až 0,2 % hmotnostních hafnia, přičemž zbytek tvoří železo a nahodilé příměsi [označený zde a v dalším textu jako vynalezený materiál (1) ]. —— - · - -.. — ·,- - . .,, , (2) Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách sestává v podstatě z 0,05 až 0,13 % hmotnostních uhlíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních křemíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních manganu, 9,5 až 11,0 % hmotnostních chrómu, 0,1 až 0,8 % hmotnostních niklu, .0,1 až 0,3 % hmotnostních vanadu, celkem z 0,01 až 0,2 % hmotnostních • · niobu a/nebo tantalu, 0,01 až 0,1 % hmotnostních dusíku, 0,01/. až 0,5 % hmotnostních molybdenu, 0,9 až 3,5 % hmotnostních wolframu, 0,1 až 4,0 % hmotnostních kobaltu, 0,01 až 0,2 % hmotnostníchhafnia, přičemžzbyték tvoří železo a nahodilé příměsi [označený zde a v dalším textu jako vynalezený materiál (2)].

(3) Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách sestává v podstatě z 0,05 až 0,13 % hmotnostních uhlíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních křemíku, 0,1 až 1,0 % hmotnostních manganu, 9,5 až 11,0 % hmotnostních ohromu, 0,1 až 0,3 % hmotnostních vanadu, celkem z 0,01 až 0,2 % hmotnostních niobu a/nebo tantalu, 0,01 až 0,1 % hmotnostních dusíku, 0,01 až 0,5 % hmotnostních molybdenu, 0,9 až 3,5 % hmotnostních wolframu, 0,1 až 4,0 % hmotnostních kobaltu, 0,01 až 0,2 % hmotnostních hafnia, přičemž zbytek tvoří železo a nahodilé příměsi [označený zde a v dalším textu jako vynalezený materiál (3)].

(4) Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách sestává v podstatě z 0,05 až 0,13 % hmotnostních uhlíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních křemíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních manganu, 9,5 až 11,0 % hmotnostních ohromu, 0,1 až 0,3 % hmotnostních vanadu, celkem z 0,01 až 0,2 % hmotnostních niobu a/nebo tantalu, 0,01 až 0,1 % hmotnostních dusíku, 0,01 až 0,5 % hmotnostních molybdenu, 0,9 až 3,5 % hmotnostních wolframu, 0,1 až 4,0 % hmotnostních kobaltu, 0,01 až 0,2 % hmotnostních hafnia, přičemž zbytek tvoří železo a nahodilé příměsi [označený zde a v dalším textu jako vynalezený materiál (4)].

« · · · • · • <4 · · · i · ····

J »>······*····· • · · ·· · ··· ·· J ·· ·· ♦· ·· (5) Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při,;

vysokých teplotách, popsaný v kterémkoliv ze shora uvedených odstavců (1) až (4), který dále obsahuje 0,001 až 0,01 % —™™· - — hmotnost n ích aneb o - -méně b o r u [označený zde- a v dalším t e x tu jako vynalezený materiál (5)].

(6) Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách, popsaný v kterémkoliv ze shora uvedených odstavců (1) až (5), kde část nebo veškeré množství hafnia a/nebo část množství železa je nahrazena neodymem, který je přítomen v množství od 0,005 do 0,5 % hmotnostních [označený zde a v dalším textu jako vynalezený materiál (6)].

Příklady provedení vynálezu

Původci tohoto vynálezu provedli intenzivní výzkumy za účelem zlepšení pevnosti při vysokých teplotách s využitím 12Cr oceli jako základního materiálu a přidáním pečlivě vybraných legovacích prvků do tohoto základního materiálu, přičemž byly vynalezeny nové materiály pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách, které vykazují vynikající vlastnosti při vysokých teplotách.

VYNALEZENÝ MATERIÁL (1)

Důvody pro obsahové vymezení vynalezeného materiálu (1) jsou popsány v dalším textu. V následujícím popise jsou veškeré percentuální údaje uváděny v procentech hmotnostních.

• · · · · · · « ···· ···· * ί · · · · • · · * · ·

Uhlík (C):

Uhlík společně s dusíkem vytváří nitridy uhlíku a p ř i spí vá t a k ke z 1 epš en í -me-z-e pevnosti při tečení. Je- li - vš a k obsah uhlíku menší, než 0,05 % hmotnostních, nebude dosahováno žádného podstatného účinku. Je-li naopak obsah uhlíku větší než 0,13 % hmotnostních, budou se nitridy uhlíku během použití shlukovat a vytvářet tak hrubá velká zrna, což povede ke snížení dlouhodobé pevnosti při vysokých teplotách'.

Proto by tedy měl být obsah uhlíku v rozmezí od 0,05 do 0,13 % hmotnostních.

Křemík (Si):

Křemík je velmi účinný jako odkysličovadlo nebo redukční činidlo. Pokud je jeho obsah menší než 0,01 % hmotnostních způsobuje křemík snížení pevnosti při vysokých teplotách a zejména meze pevnosti při tečení.

Z toho vyplývá, že vezmeme-li současně v úvahu skutečnost, že vynalezený materiál (1) může být podroben vakuovému uhlíkovému odkysličovacímu procesu, tak se křemík přidává v minimálním množství, požadovaném pro výrobu oceli.

Proto by tedy měl být obsah křemíku v rozsahu od 0,01 do 0,1 % hmotnostních.

Mangan (Mn):

Mangan je prvkem, který je rovněž používán jako odkysličovadlo nebo redukční činidlo. A navíc má mangan «· ···· ·· ·· ·· ·· • · · · ··· · · · · • 9 · ··· 9 · « ·· • · 9 »99 ··· « ··· 9 * takové účinky, že zabraňuje tvorbě δ-feritu. Na druhé straně;;· však přidáním velkého množství tohoto prvku může způsobit snížení meze pevnosti při tečení, takže přidání více než 1,0 % hmotnostních manganu je nežádoucí— . ______

A navíc mangan rovněž reaguje se sírou, která je v materiálu obsažena jako nežádoucí příměs, a vytváří tak sirník manganatý (MnS), čímž přispívá k odstraňování negativních účinků síry. '

Avšak s ohledem na operaci kování, ke které dochází v určité etapě výroby oceli, je výhodný obsah manganu, který není nižší než 0,1 % hmotnostních, a to zejména z hlediska nákladů, neboť se tak zjednodušuje regulace odpadu.

Proto by tedy měl být obsah manganu v rozmezí od 0,1 do 1,0 % hmotnostních.

Chrom (Cr):

Chrom vytváří karbid a přispívá tak ke zlepšení meze pevnosti při tečení. A navíc se chrom rozpouští v základním materiálu, čímž zlepšuje odolnost proti okysličování a rovněž přispívá ke zlepšení dlouhodobé pevnosti při vysokých teplotách--zpevňováním, vlastního základního materiálu.

Je-li obsah chrómu menší než 9,5 % hmotnostních, nebude docházet k žádnému výraznému účinku, zatímco je-li jeho obsah větší než 11,0 % hmotnostních, bude docházet ke snaze o tvorbu δ-feritu, což bude následně způsobovat snížení pevnosti, houževnatosti a tuhosti.

4 «'· • · · « · · 4 4 · 4 4

4 » 4444 · · 4 4 φ 4 4 444 444 4 444 4 * » 4 · · · ···

44 · 44 44 44 4 4

Proto by tedy měl být obsah chrómu v rozmezí od 9,5 do,?

11,0 % hmotnostních.

Nikl (Ni) : . ... . _______________________

Nikl je prvkem, který má výhodné účinky při zlepšování tuhosti a houževnatosti. A navíc má nikl rovněž i účinek při snižování ekvivalentu chrómu, čímž zabraňuje tvorbě δ-feritu. Jelikož však přidávání tohoto prvku může způsobit snížení meze pevnosti při tečení, je žádoucí přidávat nikl pouze v požadovaném minimálním množství.

U tohoto vynálezu je přidáván kobalt jako prvek, s jehož pomocí se mají projevit účinky niklu, takže úloha niklu zde může být zastoupena právě kobaltem. Jelikož je však kobalt velice drahým prvkem, je nutno z ekonomického.hlediska snížit obsah kobaltu pokud možno co nejvíce.

V důsledku toho je tvorba δ-feritu omezována přidáváním ne více než 0,8 % hmotnostních niklu, ačkoliv to může záviset i na jiných legovacích prvcích. Spodní hranice obsahu niklu je stanovena na 0,1 % hmotnostních, a to i s ohledem na množství niklu, které se obvykle dostává do materiálu ve formě nahodilých příměsí.

Proto by tedy měl být obsah niklu v rozmezí od 0,1 do 0,8 % hmotnostních.

Vanad (V):

Vanad vytváří nitrid uhlíku a zlepšuje tak mez pevnosti při tečení. Je-li jeho obsah menší než 0,1 % hmotnostních,

nedochází k žádnému výraznému účinku. Je-li však na druhé,; straně jeho obsah větší než 0,3 % hmotnostních, dojde naopak ke snížení meze pevnosti při tečení.

Proto by tedy měl být obsah vanadu v rozmezí od 0,1 do 0,3 % hmotnostních.

Niob (Nb) a/nebo tantal (Ta):

Niob a/nebo tantal vytvářejí nitridy uhlíku a přispívají tak ke zlepšení pevnosti při vysokých teplotách. A navíc způsobují, že se jemné karbidy (M₂3C_e) při vysokých teplotách srážejí, což přispívá ke zlepšení dlouhodobé meze pevnosti při tečení.

Je-li jejich celkový obsah menší než 0,01 % hmotnostních, nedochází k žádnému výhodnému účinku. Je-li však na druhé straně jejich celkový obsah větší než 0,2 % hmotnostních, pak se karbidy niobu a/nebo tantalu, vytvářené v průběhu výroby ocelových ingotů, nestačí plně rozpustit v základním materiálu během tepelného zpracování (zpracování taveniny při 980 až 1 150° C) a budou se během používání shlukovat, což způsobí snížení dlouhodobé meze pevnosti při tečení.

Proto by tedy měl být celkový obsah niobu a/nebo tantalu v rozmezí od 0,01 do 0,2 % hmotnostních.

Dusík (N):

Dusík společně s uhlíkem a s legovacími prvky vytváří nitridy uhlíku a přispívá tím ke zlepšení pevnosti při • · ···· ·· ·· · · ·· • · · · · · « · 9

4» · ···· · · · · • 9 ~ 9 9 9 99 9 9 99 9 9

9 9 · 9 9 9 vysokých teplotách. Je-li jeho obsah nižší než 0,01 %',?

hmotnostních, nemůže být vytvářeno žádné postačující množství nitridů uhlíku, takže nelze dosáhnout žádné postačující meze pevnosti při tečení. .

Je-li však na druhé straně obsah dusíku větší než 0,1 % hmotnostních, budou se nitridy uhlíku shlukovat a budou tak vytvářet po uplynutí určité dlouhé doby velká hrubá zrna, v důsledku čehož nelze dosáhnout žádné postačující meze pevnosti při tečení.

Proto by tedy měl být obsah dusíku v rozmezí od 0,01 do 0,1 % hmotnostních.

Molybden (Mo):

Molybden se společně s wolframem rozpouští v základním materiálu a zlepšuje tak mez pevnosti při tečení. Je-li molybden přidáván samostatně, může být použit v množství zhruba 1,5 % hmotnostních. Je-li však současně přidáván wolfram, jako je tomu v případě tohoto vynálezu, je nutno konstatovat, že wolfram je mnohem účinnější při zlepšování pevnosti při vysokých teplotách.

Je-li však molybden a wolfram přidáván v příliš vysokých množstvích, bude se vytvářet δ-ferit, což způsobí snížení meze pevnosti při tečení. V důsledku toho by s ohledem na vyváženost obsahu wolframu neměl být obsah molybdenu vyšší než 0,5 % hmotnostních.

A navíc je nutno poznamenat, že jelikož se přidáním samotného wolframu nedosáhne dostatečné pevnosti při vysokých • · > · ♦ · a* teplotách, je z tohoto důvodu nutno přidat množství molybdenu. To znamená, že množství nemělo být menší než 0,1 % hmotnostních.

alespoň malé' molybdenu by

Proto by tedy mělo být 0,01 do 0,5 % hmotnostních.

množství molybdenu v rozmezí od

Wolfram (W) :

Jak již bylo shora popsáno, rozpouští se wolfram společně s molybdenem v základním materiálu a zlepšuje tak jeho mez pevnosti při tečení. Wolfram je účinným prvkem, který vykazuje mnohem mohutnější účinek při zpevňování pevného roztoku než molybden.

Je-li však wolfram přidáván v příliš vysokém množství, bude se vytvářet δ-ferit a rovněž velké množství Lavesovy fáze, což způsobí snížení meze pevnosti při tečení.

Proto by tedy s ohledem na vyváženost s obsahem molybdenu měl být obsah wolframu v rozmezí od 0,9 do 3,5 % hmotnostních.

Kobalt (Co):

Kobalt se rozpouští v základním materiálu a zabraňuje tak vytváření δ-feritu. Kobalt však na rozdíl od niklu nezpůsobuje snížení pevnosti při vysokých teplotách. V důsledku toho tedy, je-li přidán kobalt, mohou být zpevňovací prvky (jako je například chrom, wolfram a molybden přidány ve větších množstvích, než je tomu v případě, kdy kobalt přidán

9 · « · · ♦ ····

9 9 9 9 9 9 99 ·» • * · fc 9 · 999 9 999 9 9 není) . V důsledku toho lze dosáhnout vysoké meze pevnosti při tečení.

'A navíc má kobalt rovněž účinek při zvyšování odo1nosti proti měknutí, takže je efektivním prvkem při minimalizování měknutí materiálu během jeho využívání. Těchto účinků je dosaženo přidáním kobaltu v takovém množství, které není menší než 0,1 % hmotnostních, přestože to může záviset i na obsahu ostatních prvků.

Avšak přidáním více než 4,0 % hmotnostních kobaltu, může způsobit vytváření intermetalických sloučenin, jako je například δ fáze. Jakmile jednou dojde k vytvoření takových intermetalických sloučenin, stane se materiál křehkým. A navíc to rovněž povede' ke snížení dlouhodobé meze pevnosti při tečení.

Proto by tedy měl být obsah kobaltu v rozmezí od 0,1 do 4,0 % hmotnostních.

Hafnium (Hfj :

Hafnium je legovací prvek, který je přidáván do vysoce legovaných slitin na základě niklu a podobně, a který má velmi pozitivní účinky pří zvyšování pevnosti hranice zrn, což vede ke zlepšení pevnosti při vysokých teplotách a zejména ke zlepšení meze pevnosti při tečení. Tento účinek hafnia je rovněž užitečný u materiálů pro rotory parních turbín podle tohoto vynálezu, které obsahují oceli s vysokým obsahem chrómu.

• φ ·· φ · φ • · φ • · · ·

Takže jak již bylo shora popsáno je hafnium vysoce,; účinné při zlepšování meze pevnosti při tečení. A navíc ke shora uvedeným účinkům má hafnium ještě účinek při zlepšování dlouhodobé meze pevnosti při tečení u ocelí s vysokým obsahem chrómu, A to například rozpouštěním se v základním materiálu za účelem zpevnění tohoto základního materiálu a zpomalení shlukování a vytváření velkých hrubých zrn nitridů uhlíku.

Tyto účinky nebudou řádně působit při obsahu hafnia menším než 0,01 % hmotnostních. Na druhé straně však, bude-li přidáno více než 0,2 % hmotnostních hafnia, nedojde k jeho rozpuštění v základním materiálu během přípravy, takže nelze očekávat žádné dodatečné účinky.

A navíc bude tak velké množství hafnia reagovat se žáruvzdornými hmotami a bude vytvářet vměstky, čímž bude jednak docházet ke snížení čistoty samotného materiálu, a jednak to může způsobit i poškození tavící pece. Z toho vyplývá, že hafnium musí být přidáno pouze v požadovaném minimálním množství.

Ze shora uvedených důvodů by proto měl být obsah hafnia v rozmezí od 0,01 do 0,2 % hmotnostních.

VYNALEZENÝ MATERIÁL (2)

Nyní budou v dalším popsány důvody, pro obsahové vymezení vynalezeného materiálu (2). Avšak vysvětlení, která byla již podána v souvislosti s vynalezeným materiálem (1), jsou zde vynechána. Zde budou pouze vysvětleny důvody, proč je obsah manganu nově vymezen do užšího rozmezí.

00

0

0· • 0 ·0

Mangan (Μη):

Jak již bylo shora popsáno, je mangan prvkem, který se - - používá jako odkysličovadlonebo redukční činidlo. Kromě toho_ má mangan rovněž takové účinky, že zabraňuje tvorbě δ-feritu. Avšak jak již bylo shora popsáno, přidání tohoto prvku způsobuje snížení meze pevnosti při tečení, obdobně jako je tomu rovněž u niklu. Z toho vyplývá, že je nutno obsah manganu pokud možno minimalizovat.

Je-li obsah manganu omezen zejména na 0,1 % hmotnostních nebo méně, tak se mez pevnosti při tečení výrazně zlepší. A navíc mangan reaguje se sírou (S), která se v materiálu vyskytuje ve formě nahodilých příměsí či nečistot, čímž vytváří sirník manganatý (MnS), takže napomáhá k odstraňování nepříznivých účinků, způsobovaných sírou. Pro tyto účely je nezbytné přidávat mangan v takovém množství, které není menší, než 0,01 % hmotnostních.

Proto by tedy měl být obsah manganu vymezen do rozmezí od 0,01 do 0,1 % hmotnostních.

VYNALEZENÝ MATERIÁL (3) . Nyní budou v dalším popsány důvody pro obsahové vymezení vynalezeného materiálu (3) . Avšak vysvětlení, která byla již podána v souvislosti s vynalezeným materiálem (1), jsou zde vynechána. Zde budou pouze vysvětleny důvody, proč není přidán žádný nikl na rozdíl od vynalezených materiálů (1) a (2) .

•« « · · · · 9 9 9 · »

9 · · 9 · · · · · • · · · · · · · · · ·

Nikl (Ni) :

Jak již bylo popsáno v souvislosti s vynalezeným materiálem (1) , má ni kl tako vé účinky-, že serozpoušt 1 _ v . základním materiálu, čímž dochází k omezování tvorby δ-feritu. A navíc je nikl rovněž účinný při zlepšování tuhosti a houževnatosti.

Avšak jak již bylo výše popsáno, způsobí přidání niklu snížení meze pevnosti při tečení. Z toho důvodu je nezbytné obsah niklu pokud možno minimalizovat.

U vynalezeného materiálu (3) může být účinků niklu dosaženo přidáním kobaltu namísto niklu. V důsledku toho pak lze přidání niklu, způsobující opačný vliv na mez pevnosti při tečení, vynechat, a je možno přidat vhodné řídicí prvky (jako je například kobalt, uhlík a dusík) za účelem zabránění tvorby δ-feritu.

Toto vynechání niklu umožňuje dosáhnout mnohem vyšší meze pevnosti při tečení v porovnání s materiály pro rotory parních turbín, které nikl obsahují.

VYNALEZENÝ MATERIÁL (4)

Nyní budou v dalším popsány důvody pro obsahové vymezení vynalezeného materiálu (4). Vynalezený materiál (4) má stejné složení jako vynalezený materiál (2), pouze s tou výjimkou, že zde není přidán žádný nikl, obdobně jako u shora uvedeného vynalezeného materiálu (3).

• ΦΦΦ φφ » « φ φ

Důvody pro obsahové vymezení ostatních složek již byly popsány v souvislosti s vynalezenými materiály (1) a (2) a jsou zde proto vynechány.

VYNALEZENÝ MATERIÁL (5)

Nyní budou v dalším popsány důvody pro obsahové vymezení vynalezeného materiálu (5). Avšak vysvětlení, která byla již podána v souvislosti s vynalezenými materiály (1) až (4)’, jsou zde vynechána. Zde budou pouze vysvětleny důvody, proč je nově přidán zcela specifický obsah boru.

Bor (B):

Bor má příznivé účinky při zvyšování pevnosti hranice zrn. V důsledku toho bor přispívá ke zlepšení meze pevnosti při tečení.

Je-li však bor přidán v příliš velkém množství, dojde ke zhoršení svařitelnosti a vůbec ke zhoršení obrobitelnosti za tepla, a ke snížení tuhosti a houževnatosti.

Je-li obsah boru menší než 0,001 % hmotnostních, nedojde k žádným podstatným účinkům. Je-li však na druhé straně obsah boru větší než 0,01 % hmotnostních, dojde ke zhoršení obrobitelnosti za tepla a ke snížení tuhosti a houževnatosti.

Proto by tedy měl být obsah boru v rozmezí od 0,001 do 0,01 % hmotnostních.

• ·

VYNALEZENÝ MATERIÁL (6)

Nyní budou v dalším popsány důvody pro obsahové vymezení vynalezeného - materiálu (6). Avšak vysvětlení pro obsahové vymezení stejných složek, která byla již podána v souvislosti s vynalezenými materiály (1) až (5), jsou zde vynechána. Zde budou pouze vysvětleny důvody, proč je nově přidán zcela specifický obsah neodymu.

'.-i

Neodym (Nd) :

Neodym je vysoce efektivní nejenom při zvyšování pevnosti hranice zrn, ale rovněž při zlepšování pevnosti při vysokých teplotách, a zejména pak meze pevnosti při tečení, a to tím, že se rozpouští v základním materiálu, čímž zpevňuje samotný tento základní materiál a zpomaluje shlukování a vytváření velkých hrubých zrn nitridů uhlíku.

Tyto účinky se nebudou řádně projevovat, pokud bude obsah neodymu nižší než 0,005 % hmotnostních. Na druhé straně však přidání příliš velkého množství neodymu povede ke tvorbě vměstků, čímž bude docházet ke snížení čistoty vlastní oceli, a což bude způsobovat snížení pevnosti houževnatosti a meze pevnosti při tečení.

Proto by tedy horní hranice obsahu neodymu měla být 0,5 % hmotnostních.

PŘÍKLADY

Za účelem předvedení názorných ukázek účinků předmětu tohoto vynálezu budou nyní materiály pro rotory parních

4

44

I 4 4 β

4 4 1

I 4 4 4 4 turbín pro uplatnění při vysokých teplotách podle tohoto vynálezu vysvětleny podrobněji na následujících příkladech jejich provedení.

Příklad 1

Nyní bude v dalším popsán příklad, který se týká vynalezeného materiálu (1).

Chemické složení zkušebních materiálů, použitých pro testovací účely, je uvedeno v tabulce 1.

Veškeré zkušební materiály byly připraveny tavením jednotlivých složek v padesátikilogramové vakuové vysokofrekvenční peci. Tyto zkušební materiály byly kovány za tepla při ohřívací teplotě zhruba 1 200° C a poté byly podrobeny následujícímu tepelnému zpracování.

Tepelné zpracování bylo provedeno kalením zkušebních materiálů za podmínek, které simulují střední část v oleji zakalovaného rotoru, jehož buben má průměr 1 200 mm, a poté byly zkušební materiály temperovány při teplotě, která byla stanovena tak, aby bylo dosaženo 0,2 % konvenční meze průtažnosti o velikosti zhruba 68 až 74 kgf/mm².

Mechanické vlastnosti a meze pevnosti při tečení pro vynalezené materiály (1) a pro porovnávací materiály jsou uvedeny v tabulce 2.

Přestože zde existují určité malé rozdíly ve výsledcích tahových zkoušek při pokojové teplotě, tak prodloužení a

• · ·· • · · · • · · · ·

snížení průřezu je u porovnávacích materiálů č. 10, 14 a 19;· nižší, než je tomu u vynalezených materiálů (1).

. . Co se týče rázových .vlastností,... vykazuj í porovnávací materiály č. 8 až 11, 14 až 17, 19 a 20 nižší hodnoty, které prokazují, že tuhost a houževnatost těchto porovnávacích materiálů je nižší, než je tomu u vynalezených materiálů (1).

A navíc tato tabulka 2 ukazuje doby zlomu, získané pří zkouškách pevnosti při tečení, prováděných při zkušební teplotě 650° C a při namáhání 15 kgf/mm². Z těchto výsledků je zřejmé, že mez pevnosti při tečení je u vynalezených materiálů (1) mnohem lepší, než je tomu u porovnávacích materiálů, pouze s výjimkou porovnávacího materiálu č. 10.

Příklad 2

Nyní bude v dalším popsán příklad, který se týká vynalezeného materiálu (2).

Chemické složení zkušebních materiálů, použitých pro testovací účely, je uvedeno v tabulce 3.

Složení vynalezených materiálů (2) je v podstatě stejné, jako_je_t složení vynalezených materiálů (1) , pouze s tou výjimkou, že je obsah manganu v porovnání s vynalezenými materiály (1) snížen.

Obdobně jako u příkladu 1 byly veškeré zkušební materiály připraveny tavením jednotlivých složek v padesátikilogramové vakuové vysokofrekvenční peci. Tyto zkušební materiály byly kovány za tepla při ohřívací teplotě ·· ΦΦΦ· • φ φφ φφ φφ • φ · φ · · · · φ φ φ φφ Φ Φ Φ Φ Φ Μ Φ ΦΦ φ Φ Φ · · Φ ··· · ΦΦΦ φ ·

ΦΦΦ ΦΦ · ΦΦΦ φφ Φ ΦΦ ·Φ ΦΦΦ* zhruba 1 200° C a poté byly podrobeny následujícímu tepelnému',.' zpracování.

----Tepelné zpracování bylo provedeno kalením -zkušebních- materiálů za podmínek, které simulují střední část v oleji zakalovaného rotoru, jehož buben má průměr 1 200 mm, a poté byly zkušební materiály temperovány při teplotě, která byla stanovena tak, aby bylo dosaženo 0,2 % konvenční meze průtažnosti o velikosti zhruba 68 až 74 kgf/mm². '

Mechanické vlastnosti a meze pevnosti při tečení pro vynalezené materiály (2) a pro vynalezené materiály (1), které byly použity jako porovnávací materiály, jsou uvedeny v tabulce 4.

Z této tabulky 4 je určité malé rozdíly ve pokojové teplotě.

zcela evidentní, že výsledcích tahových zde existují zkoušek při

Co se týče rázových vlastností, vykazují vynalezené materiály (2) poněkud nižší rázové hodnoty, než je tomu u odpovídajících vynalezených materiálů (1) , a to proto, že mají nižší obsah manganu. Avšak toto snížení je pouze nepatrné, a nezasluhuje si proto žádné zvláštní pozornosti.

Na druhé straně však porovnání mezí pevnosti při tečení ukazuje, že vynalezené materiály (2) vykazují zvýšení doby zlomu oproti příslušným vynalezeným materiálům (1), což svědčí o výrazném zlepšení meze pevnosti při tečení.

• to toto·· • · to · toto to· to· ·· to ···· ···· • ···· ···· • · · · ··· · ··· · · • · » · · to · • ·· to< ·· ·<

Přiklad 3

Nyní bude v dalším popsán příklad, který se týká vynalezeného .materiálu (3) _ _____ . __ . . . . _ _

Chemické složení zkušebních materiálů, použitých pro testovací účely, je uvedeno v tabulce 5.

Složení vynalezených materiálů (3) je v podstatě stejné’, jako je složení vynalezených materiálů (1), pouze s tou výjimkou, že obsah niklu je z vynalezených materiálů (1) zcela odstraněn.

Obdobně jako u příkladů 1 a 2 byly veškeré zkušební materiály připraveny tavením jednotlivých složek v padesátikilogramové vakuové vysokofrekvenční peci. Tyto zkušební materiály byly kovány za tepla při ohřívací teplotě zhruba 1 200° C a poté byly podrobeny následujícímu tepelnému zpracování.

Mechanické vlastnosti a meze pevnosti při tečení pro vynalezené materiály (3) a pro vynalezené materiály (1) , které byly použity jako porovnávací materiály, jsou uvedeny v tabulce 6.

• 4 · 4 tt ·

	• 5 21 ^é	• · >··· 4 4 44 4 β 4 · * · 4 4 44 U · · 4 4 44· · 444 4 4
• a 4 4 4 V 4 4 4	4 4 4 · • 9 4 4 4 4
Z této	tabulky 6 je zcela evidentní, že	zde existují
určité malé	rozdíly ve výsledcích	tahových	zkoušek při

pokojové teplotě.

Co se týče rázových vlastností, vykazují vynalezené materiály (3) poněkud nižší rázové hodnoty, než je tomu u odpovídajících vynalezených materiálů (1), a to proto, že mají nižší obsah niklu. Avšak obdobně jako u vynalezených materiálů (2), které mají snížený obsah manganu, je toto snížení pouze nepatrné, a nezasluhuje si proto žádné zvláštní pozornosti.

Na druhé straně však porovnání mezí pevnosti při tečení ukazuje, že v důsledku odstranění obsahu niklu pak vynalezené materiály (3) vykazují výrazné zlepšení meze pevnosti při tečení oproti příslušným vynalezeným materiálům (1).

Příklad 4

Nyní bude v dalším popsán příklad, který se týká vynalezeného materiálu (4).

Chemické složení zkušebních materiálů, použitých pro testovací účely, je uvedeno v tabulce 7.

Složení vynalezených materiálů (4) je v podstatě stejné, jako je složení vynalezených materiálů (3), pouze s tou výjimkou, že obsah manganu je v porovnání s vynalezenými materiály (3) snížen.

Obdobně jako u příkladů 1 až 3 byly veškeré zkušební materiály připraveny tavením jednotlivých složek v • · padesátikilogramové vakuové vysokofrekvenční peci. Tyto;, zkušební materiály byly kovány za tepla při ohřívací teplotě zhruba 1 200° C a poté byly podrobeny následujícímu tepelnému zpracování .------- —~ . ... ... _________________ __ _________

Tepelné zpracování bylo provedeno kalením zkušebních materiálů za podmínek, které simulují střední část v oleji zakalovaného rotoru, jehož buben má průměr 1 200 mm, a poté byly zkušební materiály temperovány při teplotě, která byí’a stanovena tak, aby bylo dosaženo 0,2 % konvenční meze průtažnosti o velikosti zhruba 68 až 74 kgf/mm².

Mechanické vlastnosti a meze pevnosti při tečení pro vynalezené materiály (4) a pro vynalezené materiály (3), které byly použity jako porovnávací materiály, jsou uvedeny v tabulce 8.

Z této tabulky 8 je zcela evidentní, že rovněž v tomto případě zde existují určité malé rozdíly ve výsledcích tahových zkoušek při pokojové teplotě.

Co se týče rázových vlastností, vykazují vynalezené materiály (4) poněkud nižší rázové hodnoty, než je tomu u odpovídajících vynalezených materiálů (3), a to proto, že mají _nižši^ obsah manganu. Avšak toto snížení je pouze nepatrné, a nezasluhuje si proto žádné zvláštní pozornosti.

Na druhé straně však porovnání mezí pevnosti při tečení ukazuje, že v důsledku snížení obsahu manganu pak vynalezené materiály (4) vykazují výrazné zlepšení meze pevnosti při tečení oproti příslušným vynalezeným materiálům (3).

·· tttt ·» »φ ·· ·· φ* · φφφφ φφφφ « · φ · · · ® φφφφ

Příklad 5

Nyní bude v dalším popsán příklad, který se týká vynalezeného materiálu (5) . . ------. . _______.._

Chemické složení zkušebních materiálů, použitých pro testovací účely, je uvedeno v tabulce 9.

Vynalezené materiály (5) byly odvozeny z některých typických vynalezených materiálů (1) až (4), a to přidáním boru. Konkrétně je složení vynalezených materiálů (5) č. 51 až 58 založeno na složení vynalezeného materiálu (1) č. 3 a 4, vynalezeného materiálu (2) č. 21 a 22, vynalezeného materiálu (3) č. 34 a 35 a vynalezeného materiálu (4) č. 41 a 42, pouze s tou výjimkou, že do příslušných základních materiálů je přidán bor.

Obdobně jako u vynalezených materiálů (1) až (4) byly veškeré zkušební materiály připraveny tavením jednotlivých složek v padesátikilogramové vakuové vysokofrekvenční peci. Tyto zkušební materiály byly kovány za tepla při ohřívací teplotě zhruba 1 200° C a poté byly podrobeny následujícímu tepelnému zpracování.

• 9 • · · ·· e

99 9 99 9 9 9 e· ·· ·· *·

Mechanické vlastnosti a meze pevnosti při tečení pro vynalezené materiály (5) a pro některé vynalezené materiály (1) až (4) , které byly použity jako porovnávací materiály, jsou uvedeny v tabulce 10. . .. .....__________

Z těchto výsledků je zcela evidentní, že pokud jsou vynalezené materiály (5) porovnávány s vynalezenými materiály (1) až (4), existují zde určité malé rozdíly v jejich mechanických vlastnostech.

Porovnání mezí pevnosti při tečení ukazuje, že v důsledku přidání boru vykazují vynalezené materiály (5) výrazné zlepšení meze pevnosti při tečení v porovnání s příslušnými základními materiály.

Příklad 6

Nyní bude v dalším popsán příklad, který se týká vynalezeného materiálu (6).

Chemické složení zkušebních materiálů, použitých pro testovací účely, je uvedeno v tabulce 11.

Vynalezené materiály (6) byly odvozeny z některých typických vynalezených materiálů (1) až (5), a to nahrazením části nebo veškerého množství hafnia a/nebo části množství železa neodymem. Konkrétně je složení vynalezených materiálů (6) č. 61 až 68 založeno na složení vynalezeného materiálu (1) č. 3, vynalezeného materiálu (2) č. 21, vynalezeného materiálu (3) č. 34, vynalezeného materiálu (4) č. 41 a vynalezeného materiálu (5) č. 52, 54, 56 a 58, pouze s tou výjimkou, že část nebo veškeré množství hafnia a/nebo část ·· ·· Φ· *· : 5

množství železa byla v příslušných základních materiálech; nahrazena neodymem.

.. TY _navi_c byly vyt vořeny další porovnávací _ materiály (vzorek č. 71 a 72), a to přidáním neodymu do vynalezeného materiálu č. 64 a 68 v množství, přesahujícím horní hranici obsahu neodymu v materiálech podle tohoto vynálezu.

Obdobně jako u vynalezených materiálů (1) až (5) byly veškeré zkušební materiály připraveny tavením jednotlivých složek v padesátikilogramové vakuové vysokofrekvenční peci. Tyto zkušební materiály byly kovány za tepla při ohřívací teplotě zhruba 1 200° C a poté byly podrobeny následujícímu tepelnému zpracování.

Mechanické vlastnosti a meze pevnosti při tečení pro vynalezené materiály (6), pro některé vynalezené materiály (1). až (5) , které byly použity pro porovnávací účely, a pro další porovnávací materiály (vzorek č. 71 a 72) jsou uvedeny v tabulce 12.

Z těchto výsledků je zcela evidentní, že pokud jsou vynalezené materiály (6) porovnávány s vynalezenými materiály (1) až (5), existují zde určité malé rozdíly v jejich mechanických vlastnostech.

• ·· « » · · · · ·· • · · * · ··.··· ··· · ·

O z- * · « · ·«· zb ·· i ·,· ·· ·· ·/*

Porovnání mezí pevnosti při tečení ukazuje, že v důsledku přidání neodymu vykazují vynalezené materiály (6) výrazné zlepšení meze pevnosti při tečení v porovnání s příslušnými základními mat eriály. . ----------_______ .... . .

Na druhé straně však vzorky č. 71 a 72, do nichž byl přidán neodym v nadbytečné míře, vykazují výrazné snížení rázových hodnot a meze pevnosti při tečení v porovnání se základními materiály [to jest s vynalezeným materiálem (6’) č. 64 a 68], což dokazuje, že přidání neodymu nad jeho horní hranici naopak zhoršuje materiálové charakteristiky.

4-4 4,·

Veškeré skutečnosti, které jsou popsány v japonské patentové přihlášce č. 9-1360, která byla podána u japonského patentového úřadu dne 8. ledna 1997, to jest veškerý obsah popisu, patentových nároků a anotace_ této patentové přihlášky, je zde zmiňován ve formě celkového odkazu.

Veškeré skutečnosti, které jsou popsány v japonské patentové přihlášce č. 9-223243, která byla podána u japonského patentového úřadu dne 20. srpna 1997, to jes’t veškerý obsah popisu, patentových nároků a anotace této patentové přihlášky, je zde zmiňován ve formě celkového odkazu.

Průmyslová využitelnost

Materiály pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách v souladu s předmětem tohoto vynálezu mají vynikající pevnost při vysokých teplotách a jsou proto využitelné jako vysokoteplotní materiály pro rotory parních turbín pro uplatnění v elektrárnách při nadkritických tlacích, kdy teplota páry přesahuje hodnotu 593° C.

Takže lze konstatovat, že předmět tohoto vynálezu je využitelný pro další zvyšování provozních teplot v současných elektrárnách, pracujících s nadkritickými tlaky, a to za účelem dosažení úspor fosilních paliv, a kromě toho též za účelem snížení množství oxidu uhličitého (CO2) , vypouštěného do ovzduší.

• · « · · · · · ·'· • · » · · · * · *

Porovnávací materiály

Vynalezené materiály(1)

²⁰

<D

CP

_X -S-

<70

__C7r

A

~X co

jo_

•X.

_x o

CO

oo

*~4

cn

45.

GO

KO

-

O

o

O

o

O

o

p

o

p

O

CO

o

v

—X

KO

ó

_X

_A

_x

o

—X

_x

-X

o

ó

—X

~x

_x

CO

O

o

ko

4x

o

K

KO

O

-X

GO

CJ

cn

_x

KO

co

-4

KO

G0

KO

co

o

O

o

O

o

O

o

KO

o

GJ

o

ó

_x

o

KO

Πχ

Ko

o

_X

O

o

O

o

c/o

cn

-K

cn

45.

tn

-K

cn

GO

cn

tn

45.

Ol

tn

45.

0.6

9Ό

0.7

8Ό

0.3

ó

0.4

9Ό

^x

0.5

9Ό

0.4

—X ik

O 45.

9Ό

0.8

0.7

0.3

0.4

2

cn

KO

o

cn

GO

co

-K

-X

45.

CD

__i

cn

GO

-K

tn

45.

cn

-X

-x

—x

co

X

co

o

_x

o

KO

o

—A

o

_x

o

O

o

O

3

ů|

CO

o

óo

CO

-4

-K

GO

ko

cn

00

45.

O

oo

čn

CD

*03

45.

—1

o

O

o

O

o

O

o

O

03

čn

CD

00

ko

ů|

oo

cn

čn

K

tn

cn

čn

cn

GO

čn

45.

Ol

z

o

KO

cn

03

cn

00

cn

o

co

-K

GO

oo

cn

CD

tn

Ol

o

O

o

O

o

O

_x

ko

GJ

ko

KO

CO

ko

CO

co

_x

-X

ko

KO

ko

<

00

-K

KO

—^x

o

tn

-~4

cn

o

—X

GO

-K

tn

cn

GO

_x

o

X

o

O

o

O

o

*5*

o

_X

1

o

ó

o

1

_x

o

O

o

cn

-U

cn

tn

45.

cn

-K

cn

Ol

GO

Ol

cn

o

O

_1

1

ko

—X

1

ó

_X

1

I

1

_x

_A

1

o

•

Ó

1

JD

KO

CD

KO

GO

KO

45.

o

O

o

co

o

O

o

00

45.

ko

bo

K

GO

1

KO

GO

-K

čn

_x

čo

—X

45.

ko

45.

GO

-K

KO

45.

o

cn

_k

cn

X

KO

cn

45.

co

KO

«X

KO

o

_X

GO

KO

o

KO

GO

<

čn.

čn

,o

,,co.

SO-

J3K

Jfe.

X

—X

->L

1b

ČJ

03

ko

co

<

_X

KO

«X

X

_X

-X

o

_x

—X

_x

GO

KO

o

_x

ó

-U

KO

o

X.

čn

KO

čn

03

ŮJ

čo

co

KO

_x

bi

o

O

o

O

p

o

ó

o

«X

o

O

o

O

ó

‘o

z

o

tn

-U

-K

cn

45.

4^

45.

GO

KO

GO

KO

00

4*·

GO

Ol

o

O

o

O

o

O

o

_x

—X

'o

«X

O

Lx

«X

_x

Lx

o

z

cn

tn

_x

Ol

o

σο

KO

Ol

cn

oi

Tabulka • · • · • · · 4 * · · ·' • « · 4 v 4' ·* • 4 «444 ««4' 4 4 « 4 » 4 4 «4 44 44 44

Porovnávací materiály	Vynalezenéí ” materiály(1)	... .-----_-------
N> O	CO	OO	vl	cn	u. tn	-N	to	N5	Ti	o	CO	CO		cn	tn		oo	ro
6Ί-Ζ	72.4	73.2	72.5 J	70.6 I	70.2	i 71.5 I	71.4	70.8	69.8	73.6 \|	72.1	I 73.1 J	I 73.4 l	74.5	72.9	73.6	74.4	72.4	¹ 72.1	^x O 3 Ό ' IQ O K Μ M) U C· dP rt rt 3 P· Φ 3 3 Φ ^M I N ** φ	\| Tahová zkouška při pokojové teplotě
83.9	85.4	86.2	\| 85.0 l	I 83-7 \|	83.4	[ 83.8 \|	84.0	84.5 \|	OO	86.0 \|	84.7	\| 85.9 \|	\| 86.4 I	87.4	85.7	86.9	OO 7^1	86.5	85.2	Pevnost v tahu (kgf/mm²)
19.5	18.6	22.5	I 19,5 I	\| 20.1 \|	18.9	I 1θ·7 \|	21.5	24.6	19.5	OO	20.1	I 1θ·8 \|	\| 25.5 I	23.6	24.1	23.6	22.1	24.8	\| 23.4	Prodlouž. (%)
59.7	57.4	62.1	\| 59.9	\| 56.9 J	54.2	\| 55.6 i	62.3	64.9	57.4	55.8 i	58.4	I θθ·1 I	\| 63.2	64.7	65.6	64.7	62.5	63.4	64.8	Snížení plochy (%)
oo	no tn	4.5	Ai	bo	no	I 2.0 \|	-U	4.8 j	bo	σ>	Al	OO tn	tn ó	-£χ bo	tn NO	4.7	Λ oo	cn K	tn ó	Zářez V 2 mm rázová hodnota 20° C kgf’m
2001 .	1998	1824	I 1891 \|	\| 2098 \|	2345	\| 2211 I	2102	2112	1858	2/45	2231	co cn cn	\| 2010 \|	9081	2760	i 3015	3002	2715	2815	cn α θ — & 9 g’’ ►!· an ⁰¹ ' *· O 2 3 Ή. c w

Tabulka • · • ·

Vynalezené materiály(2)	Vynalezené materiály(1)
25 [	24 .	řO ω	22	ro	Ol	iv	ω	ro	-	--
o	o	o	o	o	O	o	o	o	o
o	_x	—X	—A	o	Ó		__k		o	O
-vl	cú	ro		CD	Ό	ro	tú	ro	CD
o	o	o	o	o	O	o	O	o	O	ω
o	ó	o	o	o	O	o	O	o	O
tn	tn	iv	tn	Ol	Ol	tn	Ol	Ol	iv
0.0	o	o	o	o	o	O	o	o	O
ó	o	o	o	cn	00	-o	Cú	iv	2
-tv	00	tú	tn	cn	Ol	iv	cn	cn
co			cd		co			CD
o	o	o	O	o	O	o
CO	tn	L-	čn	čn	00	čn	Oo	čn	iv	“1
o	O	o	o	o	o	o	o	o	O
Ol	o	čn	iv	cn	čn	čú	čn	iv	čn	2
Ol	ro	-o	cn	cn	cn	cn	00	Ol	tn
o	o	o	o	o	o	o	o	O	o
ΓΟ	řo	fO	řo	řo	ro	řo	řo	řo	řo	<
co			o		CO			o
o	o	o	o	o	o	o	o	o	o
ó	ó	ó	ó	o	ó	ó	ó	o	o	Z.
tn	tn	tú	cn	cn	cn	cn	tú	Ol	cn
o		o			o		o			Ta
ó	1	ó	I	1	ó	1	o	1	1
IO		iv			ro		iv
O	o	o	o	o	o	o	o	o	o	2
iv	řo	iv	iv	tú	iv	řo	iv	iv	Čú
cn	tn	—¹	Ό	cn	cn	cn	—X	cn	iv	O
ro	ω	tú	_v	—X	ro	tú	tú	—X	—X	£
jo		io	čp		ro	ΤΛ:	jo	CO
-JL	ω	tú	-X	ro		tú	tú		ro	o
00	Ό	řo		cn	CD	Čo	řo	_X	Ol	o
o	o	O	o	o	O	O	o	O	o
ó	ó	o	ó	ó	O	Ó	o	ó	ó	Z
CO	-tv	tú	tn	Ol	CD	ív	ω	Ol	Ol
o	o	o	o	o	O	O	o	O	o
-k		_x	ó	o		_x	_A	ó	ó	I
Ό	tO	-M	Ό	cn	cn	ro	Ol	cn	Ol

Tabulka • ·

fc i

« · · • · · fc fcfc··

Vynalezená materiály(2)	Vynalezené ’ materiály(1)	— ....
ΓΌ Ol	IC	CO	rc rc	IC	Ol	U	co	rc	-
73.3	72.1	72.6 \|	-c rc ώ	71.4	72.9	73.6	74.4	72.4	72.1	o ** 3 Ό iq o h w H) (0 C· ď > rt rt ~ S η· ¢) 9 g n< φ * 1 N Φ	\| Tahová zkouška při pokojové teplotě
86.8	85.6	\| 85.8 \|	85.6	I 84.1	85.7	86.9	87.1	86.5	85.2	O < 5 % ff 3 3 C u W í+
23.1	23.5	23.1 \|	I 24.1 \|	22.4	^! 24.1	23.6	22.1	24.8	23.4	Prodlouž. (%)
64.8	64.5	64.2 \|	65.4 \|	63.8	65.6	64.7	62.5	63.4	64.8	Snížení plochy (%)
Ol	-n.	b>	cn hú	00	Ol ro	<1	00	cn	cn o	Zářez V 2 mm rázová hodnota 20° C kgf'm
2912	3211	3120 \|	2863 \|	2915	2760	3015	ω o o rc	2715	2815	σ> m D. θ _Λ §· o g·» Λ 0. N ·- o ?T C H> fc

Tabulka

Vynalezené materiály(	3)	Vynalezené materiály(1)
³⁵!	34 · 1_!_	³³	03 to	03	cn	4.	03	to	-
p	p	o	o	O	o	O	O	O	o
ó		_k	_k	_k	o	_x	-X		o	O
CD	tO	to	to	o	Ό	to	CD	to	co
O	O	o	o	o	O	o	o	o	o	ω
Ó	O	ó	o	o	o	o	o	o	ó
Ol	Ol	cn	Ol	43.	Ol	Ol	Ol	Ol	4X
O	O	o	o	O	o	o	o	o	O	<:
čn	cx>	ťj	03	43.	čn	CD		Č*3	43.
Ol	os	Ol	cn		oi	U	Ol	cn
CD			p		co			p
o	o	o	o	o	O	o
bi	bi	čn	čn	43.	bo	bi	čn	čn	4.
					o	o	o	o	o
•	1	«	I	1	cn	03	cn	4.	bi	2
					cn	cn	00	cn	cn
o	o	o	o	o	o	o	o	o	o
řo	to	to	to	to	to	to	to	to	řo	<
os		—^x	o	—^x	03		_x	o
o	O	o	o	o	o	o	o	o	o
ó	ó	ó	o	o	o	o	ó	ó	o
Ol	Ol	os	oi	Ol	Ol	Ol	03	cn	oi
o		o			o		O
ó	1	ó	<	1	ó		Ó	1	1	—I ω
to		4^			to		4x
o	o	O	o	o	o	o	O	o	o
K	to	Á	K	03	K	to	X	4.	03
cn	oi	to	cn	43.	cn	cn		cn	43.
to	o	03			to	03	03	_x
bs	to	03	co		to		to	čo	«X
—k	o	03	«X	to	__k	03	03	_x	to	o
čo	03	to	řo	čn	co	03	to	_k	bi	o
o	O	O	o	o	o	O	O	o	o
ó	o	Ó	ó	o	o	O	O	o	o	H
CD	-tu	03	Ol	Ol	03	4.	03	Ol	Ol
o	o	O	o	o	o	O	O	o	o
	_x	__k	o	o	«X	_k		Γ)	o	ZE
-xl	to	cn	cn	cn	cn	to	Ol	cn	Ol

Tabulka « A A A • A'¹

Vynalezené materiály(3)	Vynalezené materiály(1)	--—— — -
35	34	33	32	CO	Ol	4^	o	ro	-
-4 co	*4 co	-4 4.	72.	-4 CO	*4 ro	-4 co	~4 45.	-4 N>	-4 ro	—5 O rr □ - lQ 0 H N H) (0 C· dP > rt rt _	1 Tahc
ro	00		00		co	05	4^	45.		3 P* P 3 3 N< Φ * 1 N	N
86.2	86.6	00 •4	85.2 \|	86.4	85.7	86.9	87.1	86.5	85.2	C < uj Jg-í g C W 3¹ **	kouška při
ro co	24.	hO CO	N) 4>.	1 23.	24.	ro co	22.	ro	ro co	Prodl (%)	poko;
*00	cd	CD	Ol			CD		00	45.	0 c N<	Ó &
cd ro	CD co	CD •fc*	66,	CD	CD Ol	CD	CD NO	63.	64.	Sniže ploch (%)	teplol
cn	bo	ro	00	Ol	CD	-4	Ol	45.	OO	P*
4v	45.	45.	45.	45.	Ol	45-	45.	Ol	Ol	Zářez i rázová 1 20° kgf
CO	Cn	cn	co	o	řo	-4	oo	4*.	O	3 ng ^sCL M 3 0 § rt 3 P
3346	3543	3413	\| 3244	\| 3351	2760	3015	3002	2715	2815	σι Cn α θ ~ §· o *·>£ & n t” — O ír a 'S. c
										M

Tabulka

Vynalezené materiály(4)	Vynalezené materiály(3)
4x	45.	4.	4.	45.	CD	CD	CD	CD	<0
σι	4.	cd	N)		cn	45.	CD	45
O	o	o	O	O	o	O	O	O	o
O	_Jk	—k		—k	o			__x	*	O
CD		o	43		CD	43	43	43	o
O	o	o	o	o	o	o	O	O	o	CO
o	ó	ó	o	o	ó	o	Ó	O	ó
05	Dl	cn	05	4x	cn	cn	05	cn	4.
o	O	o	O	O	o	o	O	o	O
ó	O	o	O	o	05	bo	~4	CD	4-	<z
cd	CD	cn	45	cn	cn	CD	cn	05
CD	O	o	CD	o	p	O	o	p	O	o
Ol	čn	K	05	4.	cn	cn	bo	cn	45.	—»
t	t	1	1	1	1	1	1	1	1	2
o	o	o	o	o	o	o	o	o	o
N>	N3	ro	řo	k>	k>	43	43	45	43	<
M	O	o			CD		^k	O
O	o	o	o	o	o	o	o	O	o
Ó	o	ó	o	o	o	ó	'o	O	o	Z
Dl	cn	CD	cn	cn	cn	cn	CD	cn	cn
O		o			o		O			Ta
Ó	1	o	1	1	o	1	C5	1	1
ro		45.			ro		45
o	o	o	o	o	o	o	O	o	o	2
X	k>	4x	45	ω	4.	43	4x	45.	CD
cn	cn	ω	45	cn	05	cn	43	cn	45.	O
p ω	3.3	o ’45.^a	CO	43	43 CD’	3.2	CD CD	__x <D	-x
_x	ω	ω		43	-A	CD	CD		43	o
CD	-4	to	4.	05	CD	03	43	43	05	o
O	o	o	o	o	O	O	O	O	O
O	o	o	ó	o	O	O	O	O	O	2
00	4.	ω	cn	cn	00	45.	CD	Ol	cn
O	o	o	o	o	o	O	O	O	o
•A		_A	o	o		«X	_x	ó	ó	ZE
OJ	N3	cn	05	05		43	05	05	05

Tabulka

0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 ··

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0000 0 0 00 0 00 00 0000 0' 00 0 0 0 0 0 0' 0 0' 0 0 0 0

0 0 00 0 0 0 0 0 0

Vynalezené materiály(4)	Vynalezené materiály(3)
cn	ϋ- φ.	co	ro	—X	CO cn	CO	CO co	CO	CO —X
-..72,5 1	74.2 \|	73.5 \|	72.8 \|	73.4	73.2 \|	73.8	74.1	72.8	73.1	—' o X 3 Ό ~ <Q 0 Η M ni ω C· d° > rt et g H· w a 3 Nt φ e¹ · n 0	\| Tahová zkouška .při pokojové teplotě
84.6	87.3 \|	85.4 \|	\| 84,8 I	86.8	86.2 \|	[ 86.6	87.1	85.2	86.4	o < m Š-Š a* S* 0 3 c to M ft
22.6	24.8 \|	23.2 \|	( 22.8 \|	23.4	23.8 \|	24.6	23.6	24.5	23.1	Prodlouž. (%)
63.2	[ 64.8 \|	I 65.4 \|	1 64.8 \|	ί 65.2	62.5 \|	[ 63.8	64.2	66.8	64.5	Sníženi plochy (%)
-U	φχ co				cd	-t=x cn	-U cn	CO	o	1 Zářez V 2 mm rázová hodnota 20° C kgfm
3516	ω ~sl t.	3612 \|	3325 \|	3526	3346 1	3543	3413	3244	ω ω_ Cl	σι tn 0. ° ~ §· O 3 tu ¹ 0 ^M 0. N ůi ’ o 3 <Q e ϋ M

Tabulka ♦ · φ *· ·

Vynalezené materiály(5)

Vynalez. mater. (4)

Vynalez. mater. (3)

Vynalez. mater. (2)

Vynalez. mater. (1)

Ol

cn

Ol

cn

A

CO

co

ru

00

-u

o>

Ol

A

co

ru

A

Ol

4-

ru

•px

co

o

p

o

Ό

O

p '

cf

o

o^-

o

—X

_X

_A

_x

-A

A

—A

A

o

-A

A

o

—X

. 1

o

tU

o

co

ru

o

CO

co

tu

co

ru

co

O

o

O

o

ó

o

ó

o

ó

ω

A

cn

A

cn

Ol

oi

Ol

A

Ol

cn

Ol

oi

cn

o

O

o

O

o

σι

00

o

ó

00

Aj

ó

O

Ol

03

o

oo

-u

A

on

cn

A

Ol

co

OO

Ol

cn

co

Ol

cn

A

cn

O

—X

-A

—A

o

O

co

o

co

O

o

Aj

Ól

čn

a

cn

a

ói

Ai

cn

A

cn

Ol

Ól

bo

—i

o

O

o

1

A

cn

co

Ol

1

A

Ól

ČO

in

2

ru

Ol

03

o

O

o

O

o

O

o

O

řu

ru

tu

ru

řu

ro

<

o

ru

o

ru

o

“^·

co

o

ó

o

ó

o

ó

o

čo

ó

o

ó

o

~z.

Ol

cn

Ol

cn

Ol

co

cn

oi

cn

O1

co

cr

o

1

o

1

i

l

ó

1

o

»

1

o

—1

ru

-řx

ru

A

o

O

řu

čo

a

řu

a

čo

řu

4-

řu

čo

a

řu

A

čo

řu

A

σι

ru

Ol

00

cn

41-

Ol

cn

Ol

-J

Ol

o

co

ru

co

CO

co

ru

co

CO

ΛΛ

ru

a

co

řu

bo

co

—A

ru

co

řu

čo

řu

čo

řu

p

ru

co

;ru’

ČO

co

“co

co

ru

co

o

oi

čo

Aq

tu

ói

oo

ru

Ol

čo

CD

«X

Ol

03

řu

o

p

O

P

o

O

o

ó

o

'o

o

'o

2

ru

co

oo

co

o

ru

co

A

Ol

03

A

Ol

A

co

o

p

o

O

o

O

o

_x

o

—X

_x

ó

o

—X

ILa

A

o

_A

ó

o

Lx

v

I

__x

00

Ol

-u

cn

_A

A

ru

Ol

—J

ru

-u

Ol

tu

Ol

o

O

o

ó

O

1

¹

o

O

CO

co

-fc.

A

co

Ol

X-

CO

Tabulka «φ ···· ·· ·· ·· to· to· to to··· to · · · • to · »··· · · ·<

• r · ·· · · · · · · · to * to • toto ·· · ··· ·· · ·· ·· ·· ··

“Vynalezené materiály(5)

Vynalez. mater. (4)

Vynalez. mater. (3)

Vynalez. mater. (2)

Vynalez. mater; (1)

--

58

Ol •“-4

cn oo

cn cn

cn 4*.

cn co

cn no

cn

ix ix

ix

co cn

co 4>

ID ID

to

ix

CO

o X 3 Ό -

72

co

-kl ix

-kj cn

kl M

co

-kl ro

*-! co

-si ix

~-4 CO

~-4 co

D cn

•-4 NO

-4

--4 co

-kj ix

<fl o ň no Kj ca c< «Ρ > ft ft ~

•r

co

NO

cn

ix

in

bo

čn

ID

ix

k>

ie

in

ix

in

ix

g η· p g 3 N< Φ “ ι N Φ

0 < tu-

Pevnoa v tahu (kgf/nu

X 0

85.2

00 OO 00

oo oo co

CD -D ko

00 Λ io

00 7-4

oo cn 4-

oo cn oo

00 7-1 co

00 oo bo

03 cn rn

CD cn in

co cn čn

00 4»

oo P io

oo 7-4

c C0< X .Φ

m ft

Ό K<

H·

Ό n

Ό

NO CO

to to

no co

ro ix

ID ID

ro cn

ID ID

NO co

NO 4-

NO co

NO 4^

NO 4x

ID to

ΓΟ cn

to ID

— 0 * 0.

0 X 0

in

bo

cn

00

A

in

bo

OO

x

bo

čn

4>k

in

0 c N<

Lj. 0 < 0'

65

oo 4-

cn cn

cn 4-

cn cn

cn oo

cn cn

cn

cn cn

cn NO

cn co

cn cn

cn co

cn ix

cn NO

Ό W „ H 3 =p 2 ^H>

ft Φ Ό H o

tD

oo

Al

in

bo

A

k>

bo

tD

cn

co

ix

bo

Aj

čn

Ω N< sr φ K 3 H'

rt Φ<

-n.

ix

cn

4k

cn

4-

cn

4x

-N

ÍX

ix

cn

lx

ix

Zářez rázová 20° kgf

cn

co

Ai

ID

bo

o

bo

io

'cn

id

bo

*-4

bo

3 O §* <

Q. lu 3 o 3 rt § Si

s

cn Cn o CL 0

co CO —x Ol

co •>4 00 <o =

cn cn cn cn-^

cn -4 cn

cn o cn

co —X NO 4-^:

cn cn σ>

co no 4x = cn

co **-4 4- 'iix' '··'

cn cn tD cn

cn cn ix cn

co cn 4k co

NO OO cn co

to co cn

cn o cn

cn o O to

§· o g· » H 0. N w • ^Η k- k. O ř 3 Ή C H.

N

Tabulka 10 ···· • ·· ► · · · 4 • « « ► ·. ·· obsah neodymu je mimo rozmezí vynalezených materiálů (6)

Porovnávací' materiály	Vynalezené materiály(6)	Vynalezené materiály(5)	Vynalezené materiály(4)	Vynalezené materiály(3)	Vynalezené materiály(2)	Vynalezené materiály(1)
-4 ro	—4	66	67	66	65	cn	63	cn ru	cn	58	cn cn	cn 4v	52	- — -«A-	34	hú - ___	ω	< N 0< 0 -· 0 X
0.12	0.12	0.12	0.11	0.11	0.13	0.11	0.12	o o	0.13	0.12	p o	0.12	0.13	o	0.12	60Ό	0.13	o
SOO	SOO	0.05	o o b.	l 0.04 I_	0.05	0.04	90Ό	0.05	0.04	0.04	0.05	SOO	0.05	0.04	0.05	0.05	0.05	co
o Ó cn	I 90Ό	90Ό	0.58	90Ό	0.86	0.05	0.81	0.05	0.72	Ζ0Ό	o cn	0.05	98Ό	0.05	0.83	0.05	0.75	Mn
10.6	10.4	10.5	9.6	9.8	10.5	10.3	10.5	10.5	10.6	10.7	9.6	9.6	SOI-	10.4	10.5	10.6	10.8	Cr
1	1	1	t	0.40	0.38	1	1	0.54	0.70	1	1	0.42	0.36	i	1	0.56	0.68	2
0.20	0.21	0.20	0.21	0.21	0.20	0.21	0.20	0.20 I_	0.21	o. M O	0.21	0.20	0.21	0.21	0.21	0.21	0.21	<
0.04	0.05	0.04	90Ό	SOO	0.04	SOO	0.05	0.05	0.03	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.03	2 cr
1	1	1	0.03	1	1	1		1	0.04	•	0.02	1	1	I	1	t	0.04	Ta
0.26	0.37	0.24	0.45	0.47	0.24	0.35	0.27	0.36	0.40	0.26	0.45	0.48	0.24	0.35	0.25	0.35	0.41	Mo
3.2	1.3	3.2	2.4	bo	3.0	1.3	.3.2	-	ω	1 3.2 1_	2.3	CO	3.1	ro	3.2	—i.	3.2
3.5	2.6	3.6	2.0	1.2	3.8	. 2.6	3.7	2.6	3.2	3.6	CD	-A řo	3.8	2.6	3.8	2.6	3.2	O o
o o	0.04	0.03	o ó co	0.03	0.03	SOO	o o cn	p ó 4^	o ó -u	0.02	o o co	o ó co	) 0.02	o ó cn	p ó	p ó cn	íi • 0.03	2
0.13	o o	0.12	1	90Ό	1	90Ό	0.04	1	0.05	0.11 j	0.15 I	p o -4	0.11	90Ό	0.12	90Ό	0.15	I •—ti
o o o 00	i	800Ό	0.002 1	0.003	p o o -U	1	1	1	1	800Ό	o o o	p 'o O 4^	S00O	t				CD
0.90*	0.74*	0.02	0.15	o 'o cn	0.26	0.10	i 0.11	600	0.04	1	1	I	1	1				PN

Tabulka 11 • ftft ·

Porovnávací materiály

l Vynalezené materiály(6) ii

Vynalezené materiály(5)

Vynalezené materiály(4)

Vynalezené materiály(3)

Vynalezené materiály(2)

Vynalezené materiály(1)

-O ro

68

67|

66

65

CD -U

CD ω

62

CD

58

56j

54l

52l

-h.

34

ro

co

72.9

I 74.2 ]

I 73.1 I

74.5 |

73.3 |

74.1 |

73.5 |

74.5 I

72.0 |

73.2 |

72.8 |

74.5 |

72.1 |

72.8 |

73.4

73.8

71.4

74.4

— o 3 Ό ' Ώ 0 h N Mi to Ct dp ft ft a ρ-1» g 3 N< Φ 1 N »

| . Tahová zkouška při pokojové teplotě

| 85.0

I 87.3

| 85.1 |

88.7 |

85.5 |

| O’Z8

86.8 |

03 -sl

84.5 |

87.0 |

85.2 |

! 88.3 i

84.9 |

85.4 |

86.8

86.6

84.1

í 87.1 I

C < ό .Q ® . a σ 0 5 C (fl rf

ro io

| 22.0

ro ω Rj

| 23.6 |

I 22.4 |

22.1 |

23.9 |

22.0 |

| 23.3 |

| 23.6 |

I 23.5 |

| 22.8 I

| 22.6 |

23.4

24.6

22.4

22.1

h — 0 cP Q. H 0 c N<

| 62.2

I 61-2

| 64.9

l 65.5 I

| 63.8 I

65.0 |

65.8 ]

63.3 |

62.5 |

[ 62.9

I 65.2 !

I 65.7 |

| 64.8

| 66.4 |

65.2

63.8

62.5

Snížení plochy (%)

| 2.1

I 2.0 I

I_47_I

I 5.0 |

I 4.8 I

I 4.4 1

4^

I 4.8 |

io

I 4.6 |

I 5.3 |

I 5.2 |

I 4.8 - 1

4.5

4.8

co

Zářez V 2 mm rázová hodnota 20° C kgfm

| ÍÍ2704 |

I 02443 I

I 14131 I

[ '3614 |

| 13231 |

:3540 1

1 '3805 |

Í3793 1

'3107 |

| 3169 I

i (3915 |

CO cn CD co

[ 13016 |

io co -i 03

^W CO cn ro CD

3543

IO CO cn

3002 ,í|

σ> tn Λ O Q* 0 0 _ cr o * 3- tu- . i— I-* 0 (n 1 * Ml \

Tabulka 12

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách v y z n a čujícíse— ti m, že sestává v podstatě z 0,05 až 0,13 % hmotnostních uhlíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních křemíku, 0,1 až 1,0 % hmotnostních manganu, 9,5 až 11,0 % hmotnostních chrómu, 0,1 až 0,8 % hmotnostních niklu, 0,1 až 0,3 % hmotnostních vanadu, celkem -i z 0,01 až 0,2 % hmotnostních niobu a/nebo tantalu, 0,01 až 0,1 % hmotnostních dusíku, 0,01 až 0,5 % hmotnostních molybdenu, 0,9 až 3,5 % hmotnostních wolframu, 0,1 až 4,0 % hmotnostních kobaltu, 0,01 až 0,2 % hmotnostních hafnia, přičemž zbytek tvoří železo a nahodilé příměsi,

2. Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách vyznačující se tím, že sestává v podstatě z 0,05 až 0,13 % hmotnostních uhlíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních křemíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních manganu, 9,5 až 11,0 % hmotnostních chrómu, 0,1 až 0,8 % hmotnostních niklu, 0,1 až 0,3 % hmotnostních vanadu, celkem z 0,01 až 0,2 % hmotnostních niobu a/nebo tantalu, 0,01 až 0,1 % hmotnostních dusíku, 0,01 až 0,5 % hmotnostních molybdenu, 0,9 až 3,5 % hmotnostních wolframu, 0,1 až 4,0 % hmotnostních kobaltu, 0,01 až 0,2 % hmotnostních hafnia, přičemž- zbyt e k tvoří že le zo a nahodilé přímě s i .

3. Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách vyznačující se tím, že sestává v podstatě z 0,05 až 0,13 % hmotnostních uhlíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních křemíku, 0,1 až 1,0 % hmotnostních manganu, 9,5 až 11,0 % hmotnostních chrómu, 0,1 až 0,3 % hmotnostních vanadu, celkem z 0,01 až 0,2 % hmotnostních ·· ···· • · · · · · · ·'<·'· > 44 * 4494····' • · · · ·

* 4. Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách vyznačující se tím, že ,í sestává v podstatě z 0,05 až 0,13 % hmotnostních uhlíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních křemíku, 0,01 až 0,1 % hmotnostních manganu, 9,5 až 11,0 % hmotnostních chrómu, 0,1 až 0,3 % hmotnostních vanadu, celkem z 0,01 až 0,2 % hmotnostních niobu a/nebo tantalu, 0,01 až 0,1 % hmotnostních dusíku, 0,01 až 0,5 % hmotnostních molybdenu, 0,9 až 3,5 % hmotnostních wolframu, 0,1 až 4,0 % hmotnostních kobaltu, 0,01 až 0,2 % hmotnostních hafnia, přičemž zbytek tvoří železo a nahodilé příměsi.

4 ··* · ·«· ♦ · • · · · * · · « · · 4 · · · · · «··· niobu a/nebo tantalu, 0,01 až 0,1 % hmotnostních dusíku, 0,01až 0,5 % hmotnostních molybdenu, 0,9 až 3,5 % hmotnostních wolframu, 0,1 až 4,0 % hmotnostních kobaltu, 0,01 až 0,2 % hmotnostních hafnia, přičemž zbytek tvoří železo a nahodilé . příměsi.

5. Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při vysokých teplotách, podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že dále obsahuje 0,001 až 0,01 % hmotnostních anebo méně boru.

| 6. Materiál pro rotory parních turbín pro uplatnění při i vysokých teplotách - vyznač u j ící s e . t í m, že část nebo veškeré množství hafnia a/nebo část množství železa je nahrazena neodymem, který je přítomen v množství od 0,005 do 0,5 % hmotnostních.