发明内容

本发明所基于的目的在于，对带有紧固件的涡轮机进行改进，从而使得所述紧固件即使在高压力差、尤其是超过250bar的压力差以及在流动介质高温的情况下，也能够将涡轮机的第一壳体部件与第二壳体部件连接起来。

该目的根据本发明利用一种根据权利要求1的特征的类型的紧固件来实现。

该目的还借助一种用于蒸汽或燃气轮机的涡轮机壳体来实现，所述涡轮机壳体设有这种根据本发明的紧固件。

此外，该目的借助一种热电厂用的、具有这种涡轮机壳体的涡轮机来实现。

所述基本材料构造成氮和硼(重量百分比)的比例在0.30到3.0之间。

通过使用根据本发明的基本材料，所述紧固件具有这样的强度，从而其在超过250bar的高压力差以及高温的情况下能够可靠地用于连接两个壳体部件。当所述紧固件构造为螺栓时，无需提前重新拧紧螺栓。与现有技术中已知的螺栓材料相比，用作根据本发明的紧固装置的实施方式的螺栓的材料具有更高的初始强度、更高的螺栓拉伸以及更高的最终松弛应力。根据本发明的螺栓能够构建用于超临界蒸汽状态(300bar/600℃)的K型涡轮机(由高压涡轮缸和中压涡轮缸在唯一的壳体中组合而成)。即使使用在另外的蒸汽轮机中，比如像高压蒸汽轮机、中压蒸汽轮机、或者单壳体的中压和低压蒸汽轮机中，在新的发展中也存在改进潜力。

在基本材料/合金中不使用钨，以避免在加载由新合金制成的部件期间产生例如莱夫氏相(Laves-Phase)类型的沉淀，这种沉淀会快速增长并影响组织结构的稳定性，并避免疲劳强度和松弛强度的显著降低。

此外，随着含钨的新相的沉淀，基本材料或者合金的变形能力发生变化，从而在半径、沟槽和过渡部处存在开裂的风险进而会危及构件运行。

针对与基本晶格组成相适配的氮和硼的比例的设置是必要的，以便在初始状态下设置耐久特性并且在更高温度下在较长时间内维持该特性。其目的是提供足够的氮以用于MX型和M2X型的氮化钒或氮化铌的沉淀来保持晶格稳定性，并且硼的沉淀是为了在加载时间和温度时抑制含碳的M23C6沉淀的增长。

因为硼和氮彼此之间还具有很高的化学亲和力，并且在氮和硼的比例不利的情况下，可能会产生粗大的氮化硼沉淀，所以氮和硼不再适用于组织结构的耐久强度。粗大的氮化硼沉淀不再具有提高强度的效果，基本组织结构由此显著弱化。

所述紧固件可以构造为螺栓或者双头螺柱。所述紧固件还可以构造为螺母或锁紧螺母。

在优选的实施方式中，所述紧固件构造为部件接合螺栓，其在法兰状的部件接合区域中将第一壳体部件与第二壳体部件连接起来。所述部件接合螺栓可以是胀缩螺栓(Bolzenschraube)或者也可以是穿通螺栓。

为了在高蒸汽状态下确保所述紧固件的强度，有利的是，所述紧固件的材料在400℃至650℃的温度范围内进行强度优化，尤其在室温下具有至少700Mpa的强度Rp0.2。也就是说，所述紧固件的材料只有在室温下承受700MPa的载荷时才达到0.2％塑性变形的弹性极限。除了提高最终松弛应力外，还可以考虑将螺栓预应力视为变量。

为了尤其达到上述提到的材料参数，比如像在400℃至650℃下所力求的强度，有利的是，制造所述紧固件包括以下步骤：熔化材料成分，对熔体进行预热处理并进一步加工成圆形型材，以及对具有温度小于等于720℃的回火参数的圆形型材进行调质处理。在进行熔化时有利的是，使用ESU钢并彻底锻造。调质处理优选作为油调质进行。在马氏体阶段中的完全转变应该发生在所述紧固件的整个外表面上。淬火温度应当在1050℃和1150℃之间。可以有利地进行双重回火处理，在这种情况下必须注意以下事项：对于第一次回火，有利地使用570℃的温度。第二次回火处理的温度应高于第一次回火处理的温度。

在有利的实施方式中，所述紧固件具有X11CrCoWBN9-3-3材料。所述紧固件尤其100％由该材料制成。通过使用这种材料，所述紧固件在高蒸汽温度下的强度得到改善，因此它最优地适合在高蒸汽状态下连接相应的蒸汽轮机的两个壳体部分。

具有这种成分的材料在强度、拉伸强度、伸长、收缩和疲劳强度方面具有改进的特性。由此相应地改善了由这种材料制成的紧固件为了连接加载有高蒸汽状态的蒸汽轮机的两个壳体部件的适用性。

以下结合附图更清楚易懂地详细阐述本发明的以上所描述的特性、特征和优点以及如何实现它们方式和方法。