东北特钢高品质汽轮机叶片钢的开发

1 抚顺特钢项目基本情况

1.1 申报产品牌号

1)1Cr13 型： 1Cr12Ni3Mo2VN 、X12CrMoWVNbN10-1-1 、X10CrMoVN12-2-2 、

X12CrNiMoV12-2、1Cr10NiMoW2VNbN、1Cr10Co3MoWVNbNB、10Cr11Co3W3NiMoVNbNB、

12Cr11Co3W2MoNiVNbNB 等。

2)2Cr13 型： 2Cr12NiMo1W1V 、2Cr12NiWMoVNb 、X20Cr13 、X22CrMoV12-1 、

X18CrMoNbVN11-1、X19CrMoNbVN11-1 等。

3)沉淀硬化型:0Cr17Ni4Cu4Nb、PH13-8Mo(0Cr13Ni8Mo2AL)、GTD450 等。

1.2 申报产品的交货状态

1)精轧扁钢交货状态:退火、调质。

2)锻制圆钢、扁钢交货状态:退火、调质、磨光、削皮、铣光。

1.3 产品生产流程

1)不锈叶片方扁钢:

电炉+炉外精炼→电渣重熔→八五零轧机开坯→WF540 轧机轧制成品→退火或调质→表面检

查→超声波探伤→性能检验→包装入库。

2)不锈叶片钢锻材:

电炉+炉外精炼→电渣重熔→3150 吨/2000 吨快锻机+1800 吨/1000 吨精锻机锻制成品→退火

或调质→表面检查→超声波探伤→性能检验→包装入库。

1.4 关键技术及技术水平

1)开发了叶片扁钢连续调质技术，独创双层布料同时水空交替淬火方法，在国内率先实现产

业化；

2)开发了10Cr11C03W3NiMoVNbNB系列钢锻制和轧制调质扁钢，并在国内率先实现产业化；

3)开发了1Cr12Ni3Mo2VN 系列长叶片锻材:产品纯净度达到9 项之和2.0 级和横纵向性能差

异≤10%的指标新要求；

4)国内首家成功开发PHl3-8Mo 末级长叶片用锻材：产品实物达到日本三菱实物水平，国内

领先，为国内汽轮机行业实现沉淀硬化钢代替钛合金制造长叶片奠定坚实基础；

5)开发了X20Crl3、X22CrMoVl2-1 调质扁钢，并通过西门子认证，成为国内唯一一家该产品

的供货商，Stl2T 调质扁钢通过阿尔斯通认证，获得A 级质量评价。

1.5 产品实物质量与国外材料对比

抚顺特钢部分实物质量达到国际同类产品先进水平(表1、表2)，但部分牌号在纯净度与氧含

量方面与国际同类产品存在明显差距(表3、表4)。

2 产品开发与市场开拓

2.1 产品开发和市场开拓背景

抚顺特钢为典型特钢企业，其产品具有品种规格多、合金含量较高、技术指标严格等特点，

也存在生产成本高、规模效应差，财务负担沉重等客观问题。如何在激烈的市场竞争中生存和发

展，如何在产品开发、市场开拓工作中发挥技术创新、产品研发、装备改造的优势，长期的实践

使抚顺特钢找到了技术营销的经营思路，实现技术创新→市场营销→产品研发→技术创新的闭环

良性循环，才能有效促进品种结构调整和产品升级，为下游用户、终端用户提供满意的材料。在

产品开发与市场开拓方面所做的具体工作如下:

◆组建汽轮机叶片钢开发团队。从2013 年开始，哈汽、上汽、东汽等九大汽轮机厂列为抚

顺特钢重点用户，公司配备精英力量组建了汽轮机叶片钢专业开发团队，由技术中心主管副主任

担任团队负责人，由技术中心科研室主任、科研专责担任客户技术经理，由相关生产厂技术主任

工程师等担任客户质量经理，由销售分公司经理、业务经理担任客户商务经理，形成“技术、质

量、商务”三位一体的开发团队，实现与客户的全方位对接。

◆搭建汽轮机叶片钢技术交流平台。2013-2015 年，抚顺特钢举办了3 次大型的汽轮机叶片

钢专业技术交流会，会议邀请国内各大汽轮机厂及相关科研院所的技术人员、质量人员和销售人

员参加，并邀请业内著名专家做专业报告。

◆常态化客户走访，信息反馈闭环管理。每月初开发科组织各客户经理填报本月走访计划及

具体走访内容，走访后及时提交走访总结、反馈走访信息，开发科对总结及信息分类处理，传递

给相关部门，按公司全员营销管理制度，最终形成信息反馈闭环管理。

2.2 市场开拓取得的效果

1)关键工艺装备的改进(调质设备等)

针对叶片钢调质工艺要求，对连续调质线进行设备改造，连续滚底式淬火炉采用西门子PLC

自动脉冲控制自动控制，使得炉温均匀性达到(AMS2750E):±8℃。同时购进美国KING 牌压头直

径为10mm 的手提布氏硬度计，对于每支料都进行头、中、尾三点打硬度，确保材料硬度的均匀

性及准确性。

2)关键工艺装备的改进(电渣炉的投入)

抚顺特钢现电渣产能6000 吨/月，但随着高品质汽轮机叶片钢的增加，现有电渣生产能力已

不能满足生产周期需求。2016 年抚顺特钢已经引进5 台3 吨电渣炉、3 台国外进口电渣炉，在现

有电渣产能的基础上增加电渣产能1000 吨/月。

3)市场占有量的提升和主要用户的增多

通过几年的努力，抚顺特钢高品质汽轮机叶片钢市场占有率逐年提高，近三年国内市场占有

率分别为48%、50%、60%，稳居国内第一。

汽轮机叶片钢产量迅速增加，高品质汽轮机叶片钢实现向国内所有各大汽轮机企业100%全

覆盖供货。

4)获得的认证及奖励

X20Cr13 调质扁钢，通过西门子认证；X22CrMoVl2-1 调质扁钢，通过西门子认证；

St12T(St12TE)调质扁钢，通过阿尔斯通认证；B50A789(GTD-450)锻材，通过美国GE 公司认证。

获发明专利5 项，修订国家标准1 项，形成企业技术秘密14 项，发表论文14 篇，获得国家

冶金科学技术奖、省科技进步奖、金杯奖等奖励6 项。

3 存在问题及前景预期

3.1 存在问题及解决措施

1)存在的问题一:东北特钢集团下属抚顺特钢目前仅有一条水空交替淬火叶片扁钢连续调质

生产线，随着国内各大汽轮机企业对调质叶片扁钢需求量的不断增加，该条调质生产线受产能制

约，无法完全满足用户交付周期的要求。

解决措施:积极筹划，计划再建一条水空交替淬火叶片扁钢连续调质生产线，以满足调质叶片

扁钢的配套供应。

2)存在的问题二:随着用户检测手段提升，抚顺特钢提供的部分叶片钢品种，用户加工成品叶

片的最终磁粉探伤出现不合格的问题。

解决措施:通过解剖试验及生产工艺过程研究，判定出现磁粉探伤不合格的原因主要是材料存

在成分偏析。出现成份偏析主要是普通电渣炉熔速波动所致。2016 年抚顺特钢已经引进3 台国外

恒熔速电渣炉。

3.2 未来三年前景预期

1)稳定产品质量，逐步提高产品水平，重点开发高纯净度叶片材料及高性能调质叶片材料。

2)结合国内各大汽轮机制造企业需求动态，继续寻求高品质汽轮机叶片钢应用新领域，进一

步研发独创性新品种。推广近终形精品叶片钢产品的开发，扩大调质、六面光叶片半成品的品种

开发和市场推广。

3)扩展国际知名企业的叶片钢认证，进一步加强与西门子、阿尔斯通、日立、东芝等国际知

名公司之间合作交流，占领国内高端叶片钢市场，扩大替代进口；同时利用国际化大公司的认证

批准来开发国际市场。