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    汽輪機葉輪、主軸和輥筒用不銹鋼管是汽輪機中極為重要的零件，在高溫高壓蒸汽介質中工作．在高速旋轉下，承受著較為復雜的應力。它們的毛坯都屬質量要求高的大型鍛件，制造比較困難。輥筒用不銹鋼管或主軸往往是單件生產，葉輪則因每臺機組要幾件或十幾件，是小批投料。

    當高壓蒸汽噴射到工作葉片后，轉動力矩經由葉輪傳到主軸或輥筒用不銹鋼管。高速旋轉下的葉輪圓周線速度很高，在離心力作用下產生巨大的切向和徑向應力。大功率汽輪機的葉輪在長葉片的離心力作用下輪轂部分的應力極大，可達3000公斤／厘米2。在工作情況下，葉輪還承受著振動應力和內外緣溫度梯度造成的熱應力。

    主軸和輥筒用不銹鋼管在彎矩、扭矩作用下工作，除承受離心應力外，還有溫度梯度造成的熱應力，旋轉振動造成的頻率較高的附加反復應力。為防止疲勞損壞，葉輪不平衡重量所產生的離心力不希望超過轉輪重量的4～5%，輥筒用不銹鋼管動平衡振幅不希望超過0.01～0.025毫米。此外，機組啟動和停車都會產生短時間的振動應力。電機的突然短路也會使輥筒用不銹鋼管瞬時產生巨大的扭應力及造成沖擊載荷。

    高參數大功率機組的輥筒用不銹鋼管和葉輪因在高溫蒸汽區(qū)工作，還要考慮材料的蠕變現(xiàn)象和持久強度。

    因此對材料提出了一系列的要求：

    材料必須具有規(guī)定的化學成分，在高溫工作的葉輪和輥筒用不銹鋼管還須有一定的抗氧化、抗蒸汽介質腐蝕能力和較好的組織穩(wěn)定性。

    396～397頁表中除碳素鋼允許用堿性平爐鋼外，其它必須是酸性平爐鋼或堿性電爐鋼�；瘜W成分中硫不大于0.035%、磷不大于0.030%是指酸性平爐鋼，若用堿性電爐冶煉時，硫應不大于0.030%、磷應不大于0.035%；成分中鋼含量應低于0.25%;含鉬元素的鋼其含鉬量不允許低于下限，硫磷雜質應盡量低，不允詐超過上限，含氣體量如氫等也希望低。

    材料必須具有合適的綜合機械性能，要求強度較高、塑性韌性較好、非金屬夾雜較少，通過冷彎試驗能得到冶金質量的參考數據。一般葉輪要求切向機械性能，主軸要求縱向機械性能，輥筒用不銹鋼管從軸端取縱向機械性能試樣，葉輪則從輪體取切向機械性能試樣。為檢查整個大鍛件材質的均勻性，可采用測定硬度的辦法：

    葉輪在輪緣及輪轂成900各測四點，輪緣與輪轂間的偏差不應超過40個布氏硬度單位，而輪緣各點間或輪轂各點闖硬度值偏差不應超過30個布氏硬度單位。

    主軸二端面硬度值的偏差不應超過40個布氏硬度單位。

    輥筒用不銹鋼管除在二端面測定外，還沿葉輪體長度上測定硬度，偏差值不超過40個布氏硬度單位，在葉輪體圓周上不應超過30個布氏硬度單位。

    為獲得較均勻的組織，要求有一定程度的鍛造變形率，并且鍛件的軸線應與鋼錠的中心線大致重合。一般鋼錠下部應為鍛件傳遞扭力較大的聯(lián)軸器端。

    葉輪體直徑超過300毫米的整體輥筒用不銹鋼管及直徑大予600毫米的葉輪須進行殘余應力測定，測得的殘余應力值不得超過實際屈服點的8～10%。葉輪直徑600～1000毫米時，不得超過4公斤／毫米2，大于1000毫米時，不得超過5公斤／毫米2。當超過此數值時須重新回火降低過大的內應力。

    對汽輪機葉輪、主軸和輥筒用不銹鋼管鍛件須進行外觀及尺寸檢查。

    每一鍛件都須做酸洗低倍檢查，以便發(fā)現(xiàn)白點、裂紋和其它缺陷。酸洗部位：葉輪為輪孔及鋼錠冒口端的輪轂端面，主軸為軸的二端面及二軸頸部，整體輥筒用不銹鋼管為葉輪體端面至葉輪輪轂表面、二端面、二軸頸部及二個葉輪間不小于70毫米的一個葉輪內檔。

    每一鍛件還應做硫印試驗，以便檢查夾雜物嚴重程度、偏析分布狀況及鍛件軸線與鋼錠軸線的偏離。檢查部位和酸洗部位相同，且可在酸洗之前進行。

    每個葉輪輪轂端面、主軸和輥筒用不銹鋼管整個表面熱處理后均應進行超聲波檢查，鍛件內部不允許有白點、裂紋和其它嚴重的冶金缺陷存在。因此大鍛件在鍛壓后必須經過防白點退火處理。主軸或轉-如有中心孔時，孔內表面可用潛望鏡進行檢查，不允許有裂紋、白點、氧化皮、砂眼、縮孔殘余及其它嚴重非金屬夾雜物等。

    高溫下運轉的整體輥筒用不銹鋼管在調質以后的粗加工或精加工后進行熱試驗，在接近工作溫度的條件下測定輥筒用不銹鋼管的彎曲變形量，若變形量超過圖上的規(guī)定時可重新除應力回火，然后第二次再做熱試驗。

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