KR20150031166A - 증기 터빈용 로터의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

증기 터빈(1)을 구성하는 로터(10)의 제조 방법으로서, 당해 로터(10) 중 대상 부위(20)에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 잔류 응력을 저감시키는 공정을 갖는다.

Description

증기 터빈용 로터의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING STEAM TURBINE ROTOR}

본 발명의 실시형태는 증기 터빈용 로터의 제조 방법에 관한 것이다.

증기 터빈에는 지열 발전에 사용되는 것이 있다. 지열 발전은 지하에 있는 증기 등을 지표에 설치된 증기 터빈으로 유도하여 당해 증기의 힘에 의해 증기 터빈의 로터를 회전시킨다. 이러한 지열 발전용의 증기 터빈에 도입되는 천연의 증기의 온도는 일반적인 화력 발전용 증기 터빈에 도입되는 증기의 온도에 비해서 낮은 것이며 예를 들면 200℃ 정도이다. 또한, 지열 발전에 있어서 증기 터빈에 도입되는 천연의 증기에는 황화수소 등 금속을 부식시키는 부식성 가스가 함유되어 있는 경우가 있다.

이러한 지열 발전용 증기 터빈의 로터에는 수소취화(hydrogen embrittlement)에 의한 균열(이하, 간단히 「수소균열(hydrogen cracking)」로 기재함)이 발생하는 경우가 있다. 증기 터빈의 로터를 구성하는 재료(이하, 로터재로 기재함)에는, 인장 강도, 내력, 인성 등의 기계적 성질이나 내부식성에 부가해서, 수소취화에 의한 균열이 발생하지 않는 능력(이하, 내수소균열성으로 기재함)이 요구되고 있다.

이러한 것에 대한 기술이 일본국 특허공보, 특허 제4713796호 공보(이하, 특허문헌 1이라 함)에 있다.

전술한 내수소균열성이나 내부식성을 확보하기 위해, 지열 발전용 증기 터빈의 로터재에는, 화력 발전용 증기 터빈의 로터재로서 사용 실적이 풍부한 1%CrMoV강을 기초로, 인성을 더 강화시킨 1∼2%Cr계 재료가 사용되는 경우가 많다.

그런데, 지열 발전용의 증기 터빈의 로터 중, 천연의 증기에 최초로 노출되는 부위 등은, 그 외의 부위에 비해서 부식성이 높은 환경에서 사용되는 경우가 있다. 이러한 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비하여, 특히 수소균열이 발생해서, 당해 수소균열이 진전되기 쉽다는 문제가 있으며, 특히 내수소균열성을 향상시키는 것이 요구되고 있다.

그래서, 본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 증기 터빈용 로터 중 소정의 대상 부위에 대해서는, 내수소균열성을 향상시키는 것이 가능한 증기 터빈용 로터의 제조 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시형태의 증기 터빈용 로터의 제조 방법은, 증기 터빈을 구성하는 로터의 제조 방법으로서, 당해 로터 중 소정의 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 잔류 응력을 저감시키는 공정을 갖는다.

본 발명의 실시형태에 따르면 증기 터빈용 로터 중 소정의 대상 부위에 대해서는 내수소균열성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 제1 및 제2 실시형태의 증기 터빈용 로터의 일례와 그 주변 구성을 나타내는 모식도.
도 2는 제1 및 제2 실시형태의 증기 터빈용 로터재의 일례를 설명하는 설명도.
도 3은 제1 및 제2 실시형태의 제조 방법의 열처리 조건을 나타내는 도면.
도 4는 제1 및 제2 실시형태의 제조 방법의 열처리가 실시된 공시재(供試材)의 결정립도(結晶粒度)(G.S.No.), 잔류 응력(최대 인장 응력) 및 내수소균열성의 판정 결과를 나타내는 도면.
도 5는 비교예의 열처리 조건을 나타내는 도면.
도 6은 비교예의 열처리가 실시된 공시재의 결정립도(G.S.No.), 잔류 응력(최대 인장 응력) 및 내수소균열성의 판정 결과를 나타내는 도면.

이하에 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.

〔제1 실시형태〕

제1 실시형태의 제조 방법이 적용되는 증기 터빈용 로터의 일례에 대하여 도 1을 사용해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 증기 터빈용 로터와 그 주변 구성을 나타내는 모식도이다. 또, 도 1에 있어서는 이해를 용이하게 하기 위해, 동익(動翼), 정익(靜翼), 케이싱의 하측을 생략하고 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 증기 터빈(1)은 축류식(軸流式)의 터보형 유체 기계이며, 정익(3)이 내측에 결합된 케이싱(5)과, 당해 케이싱(5) 내에 있어서 회전 중심축(도면에 1점 쇄선(A)으로 나타냄)을 중심으로 회전하는 증기 터빈용 로터(이하, 간단히 「로터」로 기재함)(10)를 갖고 있다. 로터(10)는 대략 원기둥 형상을 이뤄서 축 방향으로 연장되어 있다. 로터(10)에는 그 둘레 방향으로 복수의 동익(12)이 배열되어 있다. 로터(10)의 축 방향(1점 쇄선(A)으로 나타내는 방향)에 있어서, 동익(12)은 정익(3)과 대향해서 배열되어 있으며 정익(3)과 함께 복수의 터빈단(段)을 구성하고 있다.

증기 터빈(1)은, 도면에 화살표(F)로 나타내는 바와 같이, 로터(10)의 축 방향 중 한쪽 편(이하, 상류측으로 기재함)으로부터 증기가 도입된다. 본 실시형태의 증기 터빈(1)은 지열 발전에 사용되며 천연의 증기가 도입된다. 천연의 증기에는 황화수소 등 금속을 부식시키는 부식성 가스가 함유되어 있다. 따라서, 로터(10)는 부식성 가스를 함유하는 천연의 증기에 노출된다.

특히, 증기 터빈(1)의 상류측을 구성하는 터빈단의 근방은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 천연의 증기가 유입되는 부위이며 전술한 부식성 가스에 노출되기 때문에 특히 내수소균열성이 요구된다. 예를 들면, 로터(10) 중, 상류측의 제1 터빈단으로부터 제4 터빈단을 구성하는 동익(12)이 결합되는 결합 부분(이하, 블레이드 식설부로 기재하고 도면에 파선으로 나타냄)(20a, 21a, 22a, 23a)에 있어서는, 동익(12)과의 극간(隙間)에 천연의 증기에 함유되는 부식 성분이 석출되어 퇴적되는 경우가 있다. 이 때문에, 로터(10) 중 블레이드 식설부(20a, 21a, 22a, 23a)를 각각 포함하는 대략 원기둥 형상을 이루고 있는 부분(이하, 단락부로 기재하고 도면에 2점 쇄선으로 나타냄)(20, 21, 22, 23)에 있어서는, 그 외의 부위에 비해서 수소균열이 발생하기 쉽다.

한편, 증기 터빈(1)의 하류측(도시하지 않음)에 있어서는, 천연의 증기가 터빈단에 있어서 워크를 하고 응축되어 드레인화(액화)된다. 이 때문에, 증기 중의 부식 성분은 블레이드 식설부에 퇴적되지 않고 응축된 드레인과 함께 터빈의 외부로 배출된다. 이 때문에, 로터(10) 중 증기 터빈(1)의 하류측의 부위에 있어서는 수소균열이 발생하기 어렵다.

본 실시형태의 로터(10)에 있어서는, 지열 증기가 유입되는 증기 터빈의 상류측의 터빈단의 블레이드 식설부(20a, 21a, 22a, 23a)를 각각 포함하는 단락부(20, 21, 22, 23)가 내수소균열성의 향상이 특히 필요해지는 부위이며, 이하의 설명에 있어서 「대상 부위」로 기재한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 로터(10) 중 소정의 대상 부위(단락부)(20, 21, 22, 23) 이외의 부위를 이하의 설명에 있어서 「그 외의 부위」로 기재한다.

다음으로, 본 실시형태의 증기 터빈용 로터의 제조 방법에서 사용되는 로터재에 대하여 도 2를 사용해서 설명한다. 도 2는 본 실시형태의 증기 터빈용 로터재의 일례를 설명하는 설명도이다. 또, 도 2에 있어서는, 일례로서, 평가에 제공된 로터재(이하, 공시재로 기재함)의 성분과 특허청구범위에 나타내는 로터재의 성분을 나타내고 있다. 공시재(A, B, C, D, E, F, G)에 대해서, 본 실시형태의 열처리를 행한 결과에 대해서는 후술한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 증기 터빈용 로터는 주요한 부분이 철(원소 기호 : Fe)로 구성된 소위 페라이트계 합금강(ferritic alloy steel)으로 구성되어 있다. 당해 페라이트계 합금강은, 합금 원소로서 질량%로, 탄소(원소 기호 : C)가 0.15∼0.33%, 규소(원소 기호 : Si)가 0.03∼0.20%, 망간(원소 기호 : Mn)이 0.5∼2.0%, 니켈(원소 기호 : Ni)이 0.1∼1.3%, 크롬(원소 기호 : Cr)이 0.9∼3.5%, 몰리브덴(원소 기호 : Mo)이 0.1∼1.5%, 바나듐(원소 기호 : V)이 0.15∼0.35%, 임의 성분으로서 텅스텐(원소 기호 : W)이 1.0% 이하 함유되어 있다. 또, 본 실시형태의 페라이트계 합금강에는 텅스텐은 함유되어 있지 않다.

부가해서, 당해 페라이트계 합금강에는 제조상의 필요에 따라서 질소(원소 기호 : N)가 0.005∼0.015%, 질량%로 함유되어 있다. 질소는, 담금질성을 향상시켜, 대형 강괴이더라도 그 중심 부위에 있어서의 페라이트의 생성을 억제하므로 로터재의 대경화(大徑化)에 유효하다. 또한, 질소는 매트릭스(주요 금속) 중에 고용(固溶)해서 Nb(C, N)의 탄질화물로서 석출되는 것에 의해 로터(10)의 고강도화에 유효하다. 또, 전술한 원소 이외에도 제조상 혼입이 불가피한 불순물(이하, 불가피적 불순물로 기재함)이 함유되는 것으로 해도 된다.

다음으로, 본 실시형태의 제조 방법(열처리 방법)에 대하여 도 3 및 도 4를 사용해서 설명한다. 도 3은 본 실시형태의 제조 방법의 열처리 조건을 나타내는 도면이다. 도 4는 본 실시형태의 제조 방법의 열처리가 실시된 공시재의 결정립도, 잔류 응력(최대 인장 응력) 및 내수소균열성의 판정 결과를 나타내는 도면이다.

전술한 본 실시형태의 로터재는 일반적인 방법에 의해 용제(溶製)될 수 있으며 얻어진 고온의 합금강에는 단조 등의 열간 가공이 실시된다. 이러한 열간 가공을 행한 후에 본 실시형태의 각종 열처리가 행해진다. 당해 열처리에는 예를 들면 조질(quality heat treatment)이 있다. 조질이란, 재질을 안정시키기 위하여, 담금질에 의해 경화시킨 후 비교적 높은 온도에서 뜨임하는 열처리이며, 이하의 설명에 있어서 간단히 「조질 처리」로 기재한다.

(1) 조질 전 풀림 공정

본 실시형태의 제조 방법에 있어서는, 전술한 조질 처리 공정을 행하기 전에 풀림(annealing)을 행한다. 이하에 도 3 및 도 4를 사용해서 설명한다. 이 공정에 있어서는, 증기 터빈용 로터를 소정의 온도로 가열하고, 당해 온도에 있어서 유지한 후 서서히 냉각한다. 이에 따라, 로터재를 연화시켜서 내부에 있는 변형을 제거할 수 있다. 조질 처리를 행하는 전에 있어서, 당해 풀림을 행하는 공정을 이하의 설명에 있어서 「조질 전 풀림 공정」으로 기재한다. 이하에 설명하는 조질 전 풀림 공정은, 전술한 대상 부위 및 그 외의 부위를 포함하는 증기 터빈용 로터의 전체에 대하여 행해진다.

본 실시형태의 조질 전 풀림 공정에 있어서, 그 풀림의 가열 온도(이하, 간단히 「풀림 온도」로 기재함)는 1050∼1300℃로 설정된다. 일례로서, 도면에 나타내는 바와 같이, 풀림 온도는 1150℃ 또는 1050℃로 설정되어 있다. 조질 전 풀림 공정에 있어서는, 로터재를 1050∼1300℃로 설정된 풀림 온도에 도달할 때까지 가열하고, 당해 풀림 온도를 소정의 시간(이하, 유지 시간으로 기재함) 유지한 후, 노냉(爐冷) 또는 공냉 등의 충분히 느린 냉각 속도로 서서히 냉각한다. 그리고, 그 후의 조질 처리의 담금질 공정에 있어서 대상 부위에 대하여 결정립의 미세화를 도모한다. 또, 풀림 온도의 유지 시간은 5시간으로 설정되어 있다.

또, 풀림 온도의 하한값이 1050℃로 설정되는 것은 단조 등의 열간 가공 공정에서 발생한 변형을 제거하기 위함이며, 또한 조대(粗大)한 탄화물이나 탄질화물을 매트릭스(주요 금속, 모재) 중에 고용시켜서 균질인 조직으로 하기 위해서는 1050℃ 이상의 풀림 온도가 필요하기 때문이다. 1050℃ 미만에서는 당해 공정 후에 실시하는 조질 처리 공정에서 로터재에 요구되는 품질이나 재료 특성이 얻을 수 없어진다.

또한, 풀림 온도의 상한값이 1300℃로 설정되는 것은, 1300℃를 넘으면 풀림로(爐)의 수명을 현저하게 짧게 해 버리므로, 실제 제조상에 있어서 부적절하기 때문이다. 이 때문에, 풀림 온도는 1050℃∼1300℃의 범위로 설정된다. 또, 풀림 온도는 마찬가지의 이유에 의해 하한값을 1100℃로 설정하며, 또한 상한값을 1250℃로 설정하는 것이 보다 바람직하다.

이러한 온도에서의 조질 전 풀림 공정을 행함으로써 로터재 내부의 변형을 제거함과 함께 비교적 높은 비율로 펄라이트 조직을 생성할 수 있다. 조질 전 풀림 공정에 있어서 생성되는 당해 펄라이트 조직의 비율이 높을수록 하기에 설명하는 조질 처리를 행한 후 결정립이 미세화된다. 즉, 결정립을 미립화시키는 공정에는 전술한 조질 전 풀림 공정이 포함된다.

(2) 조질 처리

(2-1) 담금질 공정

본 실시형태의 조질 처리에 있어서는, 우선 담금질(quenching)을 행해서 로터재의 조직을 오스테나이트화한다. 이 공정에 있어서는, 로터재를 가열하여 소정의 가열 온도(이하, 담금질 오스테나이트화 온도로 기재함)로 유지하고나서 로터재를 급냉한다. 이에 따라, 로터재의 조직을 오스테나이트화한다. 이 담금질에 의해 당해 조직을 오스테나이트화하는 공정을 이하의 설명에 있어서 간단히 「담금질 공정」으로 기재한다.

본 실시형태의 담금질 공정에 있어서, 그 담금질 오스테나이트화 온도는, 로터 중 내수소균열성이 특히 필요해지는 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 낮은 온도로 설정된다. 그 외의 부위의 담금질 오스테나이트화 온도는 910∼950℃로 설정된다. 한편, 대상 부위의 담금질 오스테나이트화 온도는 그 외의 부위에 비해서 낮은 온도인 880∼910℃로 설정된다. 이러한 오스테나이트화 온도에서 담금질을 행함으로써, 본 실시형태의 담금질 공정은, 로터 중 대상 부위에 대하여 그 외의 부위에 비해서 결정립을 미세화시킬 수 있다. 즉, 결정립을 미립화시키는 공정에는 당해 담금질 공정이 포함된다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 담금질 오스테나이트화 온도는 그 외의 부위에 대해서는 920℃로 설정되어 있고, 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 낮은 온도인 900℃로 설정되어 있다. 담금질 공정에 있어서는, 로터재를 전술한 담금질 오스테나이트화 온도에 도달할 때까지 가열하고, 당해 담금질 오스테나이트화 온도를 소정의 유지 시간 유지한 후, 로터에 대해서 물을 안개 형상으로 해서 분무함으로써 급속히 냉각한다. 또, 본 실시형태에 있어서, 담금질 오스테나이트화 온도의 유지 시간은 5시간으로 설정되어 있다.

대상 부위에 대하여 결정립의 미세화를 도모함으로써, 미세화를 도모하지 않은 경우에 비해서, 수소균열에 의한 균열이 발생하는 수명은 같지만, 균열이 진전되는 속도(이하, 균열 진전 속도로 기재함)가 억제된다. 이 「균열 진전 속도」의 억제에 의해 대상 부위에 대하여 내수소균열성이 향상된다.

담금질 오스테나이트화 온도는 880℃ 미만이어도 결정립의 미세화 효과를 얻는 것은 가능하지만, 탄질화물의 고용이 불충분해지기 때문에, 후술하는 뜨임 후에 필요한 강도나 인성을 얻을 수 없어진다. 또한, 잔류 응력(인장)이 비교적 커지는 원인이 될 수도 있다. 한편, 담금질 오스테나이트화 온도가 910℃를 넘으면, 그 외의 부위에 적용되는 담금질 오스테나이트화 온도와 같아져, 대상 부위에 필요해지는 충분한 내수소균열성을 확보할 수 없다. 이 때문에, 내수소균열성의 향상이 특히 필요해지는 대상 부위에 대해서는, 담금질 오스테나이트화 온도는 880∼910℃의 범위로 설정된다. 또, 마찬가지의 이유에 의해, 대상 부위의 담금질 오스테나이트화 온도는, 하한값을 890℃로 설정하고, 상한값을 905℃로 설정하는 것이 보다 바람직하다.

또, 전술한 담금질 오스테나이트화 온도를 소정의 유지 시간으로 유지한 후, 물을 분사하는 물 스프레이에 의해 로터의 급냉이 행해져서 당해 담금질 공정이 완료된다.

(2-2) 뜨임 공정

본 실시형태의 조질 처리에 있어서 뜨임(tempering)을 행한다. 이 공정에 있어서는, 전술한 담금질 공정을 행한 후, 담금질 오스테나이트화 온도에 비해서 낮은 온도로 설정된 소정의 가열 온도(이하, 뜨임 온도로 기재함)까지 로터재를 다시 가열하고나서 냉각한다. 이에 따라, 로터재는 인성 등의 소요의 성질을 얻을 수 있다. 이 뜨임을 하는 공정을, 이하의 설명에 있어서 「뜨임 공정」으로 기재한다. 또, 당해 뜨임 공정에 대하여, 도 3에는 「제1 단 뜨임」으로 기재한다.

본 실시형태의 뜨임 공정에 있어서, 그 뜨임 온도는, 로터 중 내수소균열성이 특히 필요해지는 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 높은 온도로 설정된다. 그 외의 부위의 뜨임 온도는 600∼660℃로 설정된다. 한편, 대상 부위의 뜨임 온도는 그 외의 부위에 비해서 높은 온도인 660∼700℃로 설정된다. 이러한 뜨임 온도에서 뜨임을 행함으로써, 본 실시형태의 뜨임 공정은, 로터 중 대상 부위에 대하여, 뜨임 후에 발생하는 잔류 응력(인장)을, 그 외의 부위에 비해서 저감시킬 수 있다. 즉, 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 잔류 응력을 저감시키는 공정에는 당해 뜨임 공정(2-2)이 포함되어 있다.

도 3에 「제1 단 뜨임」에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 대상 부위의 뜨임 온도는 670℃로 설정되고, 그 외의 부위의 뜨임 온도는 630℃로 설정되어 있다. 뜨임 공정에 있어서는, 로터재를 전술한 뜨임 온도에 도달할 때까지 가열하고, 당해 뜨임 온도를 소정의 유지 시간 유지한 후 냉각한다. 또, 뜨임 온도의 유지 시간은 20시간으로 설정되어 있다.

로터재에 작용하는 응력에는 외부 응력(외력)과 내부 응력(잔류 응력)이 있다. 내수소균열성의 향상이 특히 필요해지는 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 높은 온도 660∼700℃에서 뜨임을 행함으로써, 잔류 응력(인장)이 저감되는 만큼 로터재에 작용하는 응력이 저감된다. 이에 따라, 로터의 대상 부위에 있어서의 수소균열의 진전을 억제할 수 있다.

전술한 페라이트계 합금강에 있어서, 잔류 응력(인장)을 저감하는 효과는 660℃ 이상이면 얻어지지만, 700℃를 넘으면 로터의 강도가 저하된다. 이 때문에, 내수소균열성의 향상이 특히 필요해지는 대상 부위에 대해서는, 뜨임 온도는 660∼700℃로 설정된다. 또, 마찬가지의 이유에 의해, 대상 부위에 대해서는, 뜨임 온도의 하한값을 665℃로 설정하고, 상한값을 685℃로 설정하는 것이 보다 바람직하다.

또, 증기 터빈용 로터 중, 대상 부위의 뜨임 온도를 그 외의 부위의 뜨임 온도에 비해서 고온으로 하는 방법으로서는, 고주파 유도 가열법(high-frequency induction heating)을 사용할 수 있다. 로터 중 내수소균열성이 특히 필요해지는 대상 부위만 고주파 유도 가열법에 의해 가열함으로써, 대상 부위의 뜨임 온도를 그 외의 부위의 뜨임 온도에 비해서 고온으로 할 수 있다.

〔로터재와 열처리 조건〕

본 실시형태의 증기 터빈용 로터의 제조 방법(열처리 방법)을 각종 로터재에 적용했을 경우의 내수소균열성에 대하여, 도 2∼도 6을 사용해서 설명한다.

도 2는 본 실시형태의 증기 터빈용 로터재의 일례를 설명하는 설명도이며, 평가에 제공된 로터재(이하, 공시재로 기재함)의 성분을 나타내고 있다. 도 2에 나타내는 공시재는, 진공 유도 용해로(VIM)에 의하여 용제되고, 단조를 행한 3개의 50㎏ 시험 강괴(A, B, C, D, E, F, G)를 사용했다.

도 3은 본 실시형태의 제조 방법의 열처리 조건을 나타내는 도면이다. 도 4는 본 실시형태의 제조 방법의 열처리가 실시된 공시재의 결정립도(G.S.No.), 잔류 응력(최대 인장 응력) 및 내수소균열성의 판정 결과를 나타내는 도면이다. 도 5는 비교예의 열처리 조건을 나타내는 도면이다. 도 6은 비교예의 열처리가 실시된 공시재의 결정립도(G.S.No.), 잔류 응력(최대 인장 응력) 및 내수소균열성의 판정 결과를 나타내는 도면이다.

결정립도(G.S.No.)는 JIS(일본 공업 규격)에서 규정된 구(舊)오스테나이트 결정립도를 결정립도 표준도와 비교하는 것에 의하여 구했다. G.S.No.는 수치가 커짐에 따라서 결정립경이 작아지는 것을 나타내고 있다.

잔류 응력(최대 인장 응력)은 하기의 식(1)과 X선 응력 측정법을 사용해서 구했다.

nλ=2dsinθ…(1)

식(1)에 있어서,

n : 회절의 차수(次數)

λ : X선의 파장

d : 재료의 결정 격자면 간격

θ : 회절각

을 나타내고 있다.

식(1)에 나타내는 X선 회절에 있어서의 브래그의 법칙(Bragg's Law)에 의해, θ(회절각)를 알 수 있으면 d(재료의 결정 격자면 간격)가 구해지고, 표준 결정 격자면 간격과의 차로부터 변형을 구하여, 영률(Young's modulus)과 포아송(Poisson's ratio)비로부터 잔류 응력을 산출할 수 있다.

내수소균열성은, 재료의 부식에 의하여 발생한 수소가 재료 중에 진입, 확산하여, 비금속 개재물과 매트릭스(주요 금속, 모재)의 계면에 집중되고, 분자화되어 생긴 수소 가스의 압력에 기인해서 발생하는 균열에 대한 저항성이다.

수소균열성의 시험은 NACE(National Association of Corrosion Engineers) 기준(TM0284, Evaluation of Pipeline and Pressure Vessel Steels for Resistance to Hydrogen-Induced Cracking)에 따라서 실시했다. pH4의 5%NaCl+0.5% 아세트산 용액 중에, 시험 온도 24±2.8℃에서 96시간 침지한 후, 단면을 절단 평가하여 균열의 유무를 확인했다. 시험편 사이즈는 50mm×30mm×10mm이며, 공시재마다 3개의 시험편을 사용하여, 어떠한 시험편에도 균열의 발생이 확인되지 않은 경우만 「내수소균열성 : ○」, 그 이외에는 「내수소균열성 : ×」로 했다.

도 3 및 도 4에 나타내는 예와 같이, 조질 전 풀림, 담금질, 뜨임(제1 단 뜨임 및 제2 단 뜨임)을 본 실시형태의 열처리 조건의 범위에서 실시했을 경우, 적어도 내수소균열성이 필요해지는 대상 부위에 대해서는 전부 내수소균열성은 「○」였다.

그러나, 도 5 및 도 6에 나타내는 비교예와 같이, 조질 전 풀림, 담금질, 뜨임(제1 단 뜨임 및 제2 단 뜨임) 중 어느 하나의 조건이 본 실시형태의 열처리 조건의 범위를 만족시키지 않고 실시되었을 경우에는, 내수소균열성을 필요로 하는 대상 부위는 모두 내수소균열성이 「×」였다.

즉, 본 실시형태의 증기 터빈용 로터의 제조 방법은, 내수소균열성을 특히 필요로 하는 대상 부위에 있어서, 양호한 내수소균열성이 부여되는 것이 밝혀졌다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 증기 터빈용 로터의 제조 방법은, 로터 중 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 잔류 응력을 저감시키는 공정(2-2)을 갖는 것으로 했다. 로터 중 대상 부위에 대해서는, 뜨임 후에 발생하는 잔류 응력이 그 외의 부위에 비해서 저감됨으로써, 수소균열의 진전을 억제할 수 있어 내수소균열성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 잔류 응력을 저감시키는 공정은, 상기 로터에 대하여 담금질을 행한 후에 당해 로터의 뜨임을 행하는 공정인 뜨임 공정(2-2)을 포함하고 있다. 당해 뜨임 공정에 있어서, 도 3에 구성예 4, 5, 7∼9, 12, 13, 15, 16, 18, 19, 21, 23, 25, 27∼31, 34∼40, 42에서 나타내는 바와 같이, 증기 터빈용 로터의 대상 부위에 대해서는, 그 가열 온도인 뜨임 온도(제1 단 뜨임)가 그 외의 부위에 비해서 높은 온도로 설정되어 있다. 이렇게 뜨임 온도를 설정함으로써, 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 잔류 응력을 저감할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서, 증기 터빈용 로터의 대상 부위에 대해서는, 고주파 유도 가열법에 의해 가열함으로써, 그 외의 부위에 비해서 높은 온도로 설정된 뜨임 온도로 하는 것으로 했다. 고주파 유도 가열법에 의해, 로터 중 특히 내수소균열성이 필요해지는 대상 부위만 그 뜨임 온도를 그 외의 부위에 비해서 고온으로 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 결정립을 미세화시키는 공정(2-1)을 더 갖는 것으로 했다. 대상 부위에 대하여 결정립을 미세화시킴으로써, 강도 및 인성을 향상시킴과 함께 수소균열의 진전 속도를 보다 느린 것으로 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 「결정립을 미세화시키는」 공정은, 뜨임 공정(2-2) 전에 당해 로터의 담금질을 행하는 공정인 담금질 공정(2-1)을 포함하고 있다. 당해 담금질 공정(2-1)에 있어서, 도 3에 구성예 2, 3, 19∼21, 26∼37, 41, 42에서 나타내는 바와 같이, 대상 부위에 대해서는, 그 가열 온도인 오스테나이트화 온도가 그 외의 부위에 비해서 낮은 온도로 설정되어 있는 것으로 했다. 이렇게 오스테나이트화 온도를 설정함으로써, 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 결정립을 미세화시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 증기 터빈용 로터는, 도 2에 공시재(A, B, C, D, E, F, G)에서 나타내는 바와 같이, 탄소가 0.15∼0.33%, 규소가 0.03∼0.20%, 망간이 0.5∼2.0%, 니켈이 0.1∼1.3%, 크롬이 0.9∼3.5%, 몰리브덴이 0.1∼1.5%, 바나듐이 0.15∼0.35%, 질소가 0.005∼0.015%, 임의 성분으로서 텅스텐이 1.0% 이하, 질량%로 함유되어 있는 페라이트계 합금강에 의해 구성되어 있는 것으로 했다. 이러한 페라이트계 합금강으로 로터를 구성함으로써, 황화수소 등의 부식성이 높은 가스에 노출되어도 수소균열이 발생하기 어렵고, 가령 내수소균열이 발생해도 균열이 진전되기 어려운 로터를 실현할 수 있다.

또한, 도 3에 구성예 4, 5, 7∼9, 12, 13, 15, 16, 18, 19, 21, 23, 25, 27∼31, 34∼40, 42에서 나타내는 바와 같이, 증기 터빈용 로터의 대상 부위에 대하여, 뜨임 공정의 가열 온도, 즉 뜨임 온도는 660∼700℃로 설정되어 있는 것으로 했다. 전술한 페라이트계 합금강에 있어서, 잔류 응력을 저감하는 효과는 660℃ 이상의 뜨임 온도이면 얻어진다. 그러나, 뜨임 온도가 700℃를 넘으면 로터의 강도가 저하되어 버린다. 이 때문에, 내수소균열성의 향상이 특히 필요해지는 대상 부위에 대해서는, 뜨임 온도를 660∼700℃로 설정함으로써, 강도의 저하를 억제하면서 잔류 응력을 저감시킬 수 있다.

또, 전술한 실시형태의 뜨임 공정(2-2)에 있어서, 대상 부위의 뜨임 온도는 670℃로 설정되고, 그 외의 부위에 대해서는 630℃로 설정되는 것으로 했지만, 본 발명에 따른 뜨임 온도는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도면에 나타내는 바와 같이, 대상 부위를 그 외의 부위와 동일한 뜨임 온도인 630℃로 할 수도 있다.

또한, 도 3에 구성예 2, 3, 19∼21, 26∼37, 41, 42에서 나타내는 바와 같이, 담금질 공정(2-1)에 있어서, 대상 부위에 대해서는 오스테나이트화 온도가 880∼910℃로 설정되어 있는 것으로 했다. 오스테나이트화 온도가 880℃ 미만이면 탄질화물의 고용이 불충분해지기 때문에, 후술하는 뜨임 후에 필요한 강도나 인성을 얻을 수 없게 되어, 잔류 응력이 비교적 커지는 원인이 될 수도 있다. 한편, 담금질 오스테나이트화 온도가 910℃를 넘으면 대상 부위에 필요해지는 충분한 내수소균열성을 확보하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 내수소균열성의 향상이 특히 필요해지는 대상 부위에 대해서는, 담금질 오스테나이트화 온도를 880∼910℃로 설정함으로써, 필요한 강도나 인성을 확보하면서 결정립을 미세화시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 전술한 「결정립을 미세화시키는」공정은, 담금질 공정(2-1) 전에 풀림을 행하는 공정인 조질 전 풀림 공정(1)을 포함하고, 당해 조질 전 풀림 공정(1)에 있어서, 그 가열 온도인 조질 전 풀림 온도는 1050∼1300℃로 설정되어 있는 것으로 했다. 이러한 온도에서 조질 전공정을 행함으로써, 비교적 높은 비율로 펄라이트 조직을 생성할 수 있다. 당해 펄라이트 조직의 비율이 높은 로터재에 전술한 담금질 공정(2-1)을 행함으로써 결정립을 보다 미세화시킬 수 있다.

또, 전술한 본 실시형태의 조질 처리에 있어서, 뜨임은 한번만 행하는 것으로 했지만, 본 발명에 따른 조질 처리의 태양은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 조질 처리에 있어서 뜨임 공정을 2회 행하는 것도 바람직하며, 다른 조질 처리의 일례에 대하여 이하에 설명한다.

〔제2 실시형태〕

본 실시형태의 조질 처리에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 증기 터빈용 로터의 전체에 대하여 2단계의 뜨임을 행한다. 부가해서, 조질 처리의 담금질 공정에 있어서의 담금질 오스테나이트화 온도가 제1 실시형태와 다르며 이하에 상세를 설명한다. 또, 제1 실시형태와 대략 공통인 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

(2-1B) 담금질 공정

본 실시형태의 담금질 공정에 있어서, 그 담금질 오스테나이트화 온도는, 증기 터빈용 로터 중, 내수소균열성이 특히 필요해지는 대상 부위와, 그 외의 부위에서 같은 온도로 설정된다. 즉, 대상 부위와 그 외의 부위를 포함하는 로터 전체에 대하여, 균일한 담금질 오스테나이트화 온도에서 담금질이 행해진다. 이 담금질 오스테나이트화 온도는 910∼950℃로 설정된다. 또, 제1 실시형태와 마찬가지로, 대상 부위에 대해서는 그 담금질 오스테나이트화 온도를 그 외의 부위에 비해서 낮은 온도로 설정하는 것으로 해도 된다.

(2-2B) 2단계의 뜨임 공정

본 실시형태의 조질 처리에 있어서는 2단계의 뜨임을 행한다. 즉, 본 실시형태의 조질 처리의 뜨임 공정은, 제1 단의 뜨임 공정(2-2B1)과 제2 단의 뜨임 공정(2-2B2)을 갖고 있다. 또, 제1 단의 뜨임 공정에 있어서의 뜨임 온도를, 이하의 설명에 있어서 「제1 단 뜨임 온도」로 기재하고, 제2 단의 뜨임 공정에 있어서의 뜨임 온도를 「제2 단 뜨임 온도」로 기재한다.

(2-2B1) 제1 단의 뜨임 공정

제1 단의 뜨임 공정에 있어서는, 증기 터빈용 로터 중, 대상 부위와 그 외의 부위의 쌍방에 대하여, 그 가열 온도인 제1 단 뜨임 온도는 600∼700℃로 설정된다. 또, 대상 부위의 제1 단 뜨임 온도와, 그 외의 부위의 제1 단 뜨임 온도는 동일한 온도로 설정할 수 있다. 이하, 도 3 및 도 5를 사용해서 설명한다.

각 도면에 나타내는 바와 같이, 제1 단 뜨임 온도는, 대상 부위에 대해서는 670℃로 설정되고, 그 외의 부위에 대해서는 630℃로 설정되어 있다. 제1 단의 뜨임 공정에 있어서는, 로터재를 제1 단 뜨임 온도에 도달할 때까지 가열하고, 당해 제1 단 뜨임 온도를 소정의 유지 시간 유지한 후 냉각한다. 또, 제1 단 뜨임 온도의 유지 시간은 20시간으로 설정되어 있다.

또, 대상 부위의 제1 단 뜨임 온도는, 각 도면에 나타내는 바와 같이, 그 외의 부위와 같은 630℃로 설정하는 것으로 해도 된다. 또한, 대상 부위에 대해서는, 그 표층만이 제1 단 뜨임 온도인 670℃로 되도록 가열하는 것으로 해도 된다.

또한, 제1 단의 뜨임 공정에 있어서, 대상 부위에 대해서는 제1 단 뜨임 온도를 가장 높은 점에서 670℃로 설정하고, 대상 부위로부터 그 외의 부위를 향함에 따라 제1 단 뜨임 온도가 낮아지도록 가열하는, 소위 경사 가열을 행하는 것도 바람직하다. 또, 제1 단의 뜨임 공정에 있어서는, 그 외의 부위의 제1 단 뜨임 온도가 630℃로 설정되어 있다. 경사 가열을 함으로써, 로터 중 「소정의 위치」에 대하여 강도를 높이는 열처리 등을 행할 필요가 없어진다. 전술한 제1 단의 뜨임 공정(2-2B1)을 행한 후 제2 단의 뜨임 공정(2-2B2)을 행한다.

(2-2B2) 제2 단의 뜨임 공정

제2 단의 뜨임 공정에 있어서는, 증기 터빈용 로터 중, 대상 부위와 그 외의 부위의 쌍방에 대하여, 그 가열 온도인 제2 단 뜨임 온도는 600∼700℃로 설정된다. 제2 단의 뜨임 공정에 있어서는, 로터재를 제2 단 뜨임 온도에 도달할 때까지 가열하고, 당해 제2 단 뜨임 온도를 소정의 유지 시간 유지한 후 냉각한다. 제2 단 뜨임 온도의 유지 시간은 20시간으로 설정되어 있다. 또, 대상 부위의 제2 단 뜨임 온도와 그 외의 부위의 제2 단 뜨임 온도는 동일한 온도로 설정할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 단 뜨임 온도를 630℃로 설정할 수 있다.

또한, 대상 부위의 제2 단 뜨임 온도를 그 외의 부위의 제2 단 뜨임 온도에 비해서 높은 온도로 설정하는 것도 바람직하다. 예를 들면, 도면에 나타내는 바와 같이, 대상 부위에 대해서는 제2 단 뜨임 온도를 가장 높은 점에서 670℃로 설정하고, 대상 부위로부터 그 외의 부위를 향함에 따라 제2 단 뜨임 온도가 낮아지도록 가열하는 경사 가열을 행하는 것도 바람직하다.

제2 단의 뜨임 공정에 있어서 경사 가열을 행할 경우, 대상 부위에 대해서는 노(爐) 내에서 제2 단 뜨임 온도로 가열한다. 이때, 그 외의 부위에 대해서는 제2 단의 뜨임을 필요로 하고 있지 않기 때문에, 노 외로 꺼낸 상태로 해 둔다. 그 외의 부위를 이것에 의해, 대상 부위로부터 그 외의 부위를 향함에 따라 제2 단 뜨임 온도가 낮아지도록 가열하는 경사 가열을 실현하고 있다.

도 3에 구성예 6∼8, 10∼27, 32∼37, 39∼42에서 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 뜨임 공정(2-2B)은 600∼700℃로 설정된 제1 단 뜨임 온도로 가열해서 뜨임하는 공정인 제1 단의 뜨임 공정(2-2B1)과, 당해 제1 단의 뜨임 공정(2-2B1)의 후에 행해지며 600∼700℃로 설정된 제2 단 뜨임 온도로 가열해서 뜨임하는 공정인 제2 단의 뜨임 공정(2-2B2)을 포함하는 것으로 했다.

담금질 공정(2-1B)에 있어서, 로터재의 대부분이 담금질 베이나이트 조직이 되지만, 잔류 오스테나이트 조직이 남았을 경우, 다음의 뜨임의 단계에서 전부가 뜨임 베이나이트 조직으로 되지 않고, 일부 담금질 베이나이트 조직이 잔류한다. 이 때문에, 로터재는, 강도와 인성의 밸런스가 잡힌 뜨임 베이나이트 조직과, 강도가 높고 인성이 낮은 담금질 베이나이트 조직의 혼재 조직으로 되고, 이 양자의 조직간에서 변형이 축적되어 잔류 응력이 증가한다.

그래서, 2단계의 뜨임 처리(2-2B1) 및 (2-2B2)를 실시해서, 담금질 베이나이트 조직을 완전히 뜨임 베이나이트 조직으로 변화시킴으로써 잔류 응력을 저감시킬 수 있다. 제1 단 뜨임 온도, 제2 단 뜨임 온도 모두, 600℃를 넘으면 이 효과가 얻어지지만, 700℃를 넘으면 로터재에 필요한 강도를 만족시킬 수 없어진다. 이 때문에, 특히 내수소균열성을 향상시킬 필요가 있는 대상 부위에 있어서는, 제1 단 뜨임 온도, 제2 단 뜨임 온도 모두, 600∼700℃의 범위로 한정해서, 2단계의 뜨임을 행함으로써 잔류 응력을 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 로터의 대상 부위에 있어서의 수소균열의 발생과 수소균열의 진전을 억제할 수 있다.

또한, 도 3에 구성예 4, 5, 7∼9, 12∼31, 34∼40, 42에 나타내는 바와 같이, 대상 부위에 대해서는, 제1 단 뜨임 온도 및 제2 단 뜨임 온도 중 적어도 한쪽이, 그 외의 부위에 비해서 높은 온도로 설정되어 있으며, 또한 당해 온도는 660∼700℃로 설정되어 있는 것으로 했다. 페라이트계 합금강에 있어서, 잔류 응력을 저감하는 효과는 660℃ 이상의 뜨임 온도이면 얻어진다. 한편, 뜨임 온도가 700℃를 넘으면 로터의 강도가 저하되어 버린다. 이 때문에, 내수소균열성의 향상이 특히 필요해지는 대상 부위에 대해서는, 제1 단의 뜨임 공정(2-2B1) 및 제2 단의 뜨임 공정(2-2B2) 중 적어도 한쪽의 공정에 있어서, 그 뜨임 온도를 660∼700℃로 함으로써, 강도의 저하를 억제하면서 잔류 응력을 저감시킬 수 있다.

또한, 도 3에 구성예 13∼27에서 나타내는 바와 같이, 제1 단의 뜨임 공정(2-2B1) 및 제2 단 뜨임 공정(2-2B2) 중 적어도 한쪽의 공정에 있어서, 대상 부위로부터 그 외의 부위를 향함에 따라 뜨임 온도가 낮아지도록 가열하는 경사 가열을 행하는 것으로 했다. 로터 중 「소정의 위치」에 대하여 강도를 높이는 열처리 등을 행할 필요가 없어진다.

부가해서, 도 3에 구성예 22∼27에서 나타내는 바와 같이, 전술한 제2 단 뜨임 공정에 있어서 경사 가열을 행할 경우, 대상 부위에 대해서는 노 내에서 제2 단 뜨임 온도로 가열하고, 그 외의 부위에 대해서는 노 외로 꺼낸 상태에서 뜨임을 행하는 것으로 했다. 제2 단의 뜨임 공정에 있어서는, 대상 부위 이외의 「그 외의 부위」에 대해서는 뜨임을 필요로 하고 있지 않다. 이 때문에, 「그 외의 부위」에 대해서는 노 외로 꺼낸 상태에서 냉각하는 것이 가능하다.

또, 도 3에 구성예 6, 10, 11, 32, 33, 41에서 나타내는 바와 같이, 대상 부위와 그 외의 부위는 동일한 제1 단 뜨임 온도로 설정되어 있으며, 또한 당해 제1 단 뜨임 온도는 600∼660℃로 설정되어 있고, 대상 부위와 그 외의 부위는 동일한 제2 단 뜨임 온도로 설정되어 있으며, 또한 당해 제2 단 뜨임 온도는 600∼660℃로 설정되어 있는 것으로 할 수도 있다. 이 방법에 있어서도 도 4에 나타내는 바와 같이, 대상 부위의 내수소균열성을 확보하는 것이 가능하다.

〔다른 실시형태〕

또, 전술한 각 실시형태의 담금질 공정에 있어서, 그 담금질 오스테나이트화 온도는, 내수소균열성이 특히 필요해지는 대상 부위에 대해서는 그 외의 부위에 비해서 낮은 온도인 것으로 했지만, 본 발명에 따른 담금질 오스테나이트화 온도는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도면에 나타내는 바와 같이, 대상 부위와 그 외의 부위에서 동일한 담금질 오스테나이트화 온도로 설정하는 것으로 해도 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 내수소균열성을 특히 향상시키는 대상 부위는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 증기 터빈(1)의 상류측의 블레이드 식설부(20a, 21a, 22a, 23a)를 각각 포함하는 로터의 단락부(20, 21, 22, 23)인 것으로 했지만, 본 발명에 따른 대상 부위는 이 태양으로 한정되는 것은 아니다. 증기 중의 부식 성분이 퇴적되기 쉬워 내수소균열성을 향상시킬 필요가 있는 부위이면, 로터 중 임의의 부위를 대상 부위로 할 수 있다.

본 발명의 몇가지 실시형태에 대하여 설명했지만, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규인 실시형태는 그 밖에 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

1 : 증기 터빈 3 : 정익
5 : 케이싱 10 : 로터
12 : 동익 20, 21, 22, 23 : 로터의 단락부(대상 부위)
20a, 21a, 22a, 23a : 블레이드 식설부

Claims (13)

1. 증기 터빈을 구성하는 로터의 제조 방법으로서,
   당해 로터 중 소정의 대상 부위에 대해서는, 그 외의 부위에 비해서 잔류 응력을 저감시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 잔류 응력을 저감시키는 공정은, 상기 로터의 뜨임(tempering)을 행하는 공정인 뜨임 공정을 포함하고,
   당해 뜨임 공정에 있어서, 상기 대상 부위에 대해서는, 그 가열 온도인 뜨임 온도가, 그 외의 부위에 비해서 높은 온도로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 대상 부위에 대해서는, 그 외의 부위에 비해서, 결정립을 미세화시키는 공정을, 더 갖는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 결정립을 미세화시키는 공정은, 상기 뜨임 공정 전에 당해 로터의 담금질을 행하는 공정인 담금질 공정을 포함하고,
   당해 담금질 공정에 있어서, 상기 대상 부위에 대해서는, 그 가열 온도인 담금질 오스테나이트화 온도가, 그 외의 부위에 비해서 낮은 온도로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 로터는, 탄소가 0.15∼0.33%, 규소가 0.03∼0.20%, 망간이 0.5∼2.0%, 니켈이 0.1∼1.3%, 크롬이 0.9∼3.5%, 몰리브덴이 0.1∼1.5%, 바나듐이 0.15∼0.35%, 임의 성분으로서 텅스텐이 1.0% 이하, 질량%로 함유되어 있는 페라이트계 합금강에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 대상 부위에 대하여, 상기 뜨임 온도는 660∼700℃로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 대상 부위에 대하여, 상기 담금질 오스테나이트화 온도는, 880∼910℃로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
8. 제5항에 있어서,
   상기 결정립을 미세화시키는 공정은, 상기 담금질 공정 전에 풀림(annealing)을 행하는 공정인 조질 전 풀림 공정을 포함하고,
   당해 조질 전 풀림 공정에 있어서, 그 가열 온도인 조질 전 풀림 온도는, 1050∼1300℃로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
9. 제5항에 있어서,
   상기 뜨임 공정은,
   600∼700℃로 설정된 제1 단 뜨임 온도로 가열해서 뜨임하는 공정인 제1 단 뜨임 공정과,
   당해 제1 단 뜨임 공정 후에 행해지며, 600∼700℃로 설정된 제2 단 뜨임 온도로 가열해서 뜨임하는 공정인 제2 단 뜨임 공정
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 대상 부위에 대해서는, 제1 단 뜨임 온도 및 제2 단 뜨임 온도 중 적어도 한쪽이, 그 외의 부위에 비해서 높은 온도로 설정되어 있으며, 또한 당해 온도는, 660∼700℃로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,
    제1 단 뜨임 공정 및 제2 단 뜨임 공정 중 적어도 한쪽의 공정에 있어서, 상기 대상 부위로부터 그 외의 부위를 향함에 따라 뜨임 온도가 낮아지도록 가열하는 경사 가열을 행하는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서,
    제2 단 뜨임 공정에 있어서 경사 가열을 행할 경우, 상기 대상 부위에 대해서는, 노(爐) 내에서 제2 단 뜨임 온도로 가열하고, 그 외의 부위에 대해서는, 노 외로 꺼낸 상태에서, 뜨임을 행하는 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 증기 터빈은, 지열 발전에 사용되는 것이며, 상기 로터는, 부식성 가스를 함유하는 증기에 노출되는 것인 것을 특징으로 하는 증기 터빈용 로터의 제조 방법.

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