New Energy

20161020162008Non-magnetic retaining rings for 50MW-200MW power generator

(represented by 50Mn18Cr5, 50Mn18Cr5N, 50Mn18Cr4WN and 1Mn18Cr1N

 

Wind power and nuclear power is a part of wind turbines and nuclear power generating set and can not be replaced, therefore, 

the parts must have a long  usage duration. The parts of wind power and nuclear power requires particular on chemical 

composition, mechanical property, smelting and the production line consists of forging, heat treatment and machining. 

Retaining rings are the one of the main parts of steam turbine unit. It plays an important role in the rotor end winding

(protection, prevent deformation, displacement and eccentric). The retaining ring could bear the large centrifugal force, 

bending force and thermal force etc. from the rotor end winding and itself. In addition, retaining rings steel adopt deformation 

strengthening and has residual force. It is the most important part in the turbo generator set, which can bear high stress. In 

order to guarantee safe operation of the unit, retaining rings mus have high index of strength, plasticity and balanced 

mechanical properties and the smallest residual stress. For more than 300 MW unit retaining rings it requires yield strength 

requirements of minimum 1000MPa. Retaining ring work in a strong magnetic field and corrosive medium and has the working 

temperature below 100°C.

In order to reduce the end coil current losses and prevent over heat working temperature, retaining rings usually would be 

made of austenitic steel. Due to the special working condition and use conditions, retaining ring need to have higher ability to 

resist stress corrosion. The stress corrosion resistance plasticity of 1Mn18Cr18N series steel forgings and components is over 4 

times higher than other similar products, at present in domestic, the mainly applied material for 300MW generator retaining rings 

are 1Mn18Cr18N series steel. 

Because of its production difficulty, there are only a few companies can produce in the world  like mitsubishi heavy industries, and 

even in China there are few companies, which are able to produce such products. Our company is one of them.

Our products reach the following index:

Chemical components:

STEEL GRADE

 C

 Si

 Mn

 P

 S

 Cr

 N

 Al

 50Mn18Cr5

 0.40-0.60

 0.30-0.80

 17.00-19.00

 ≤0.060

 ≤0.025

 3.50-6.00

 -

 50Mn18Cr5N

 0.40-0.60

 0.30-0.80

 17.00-19.00

 ≤0.060

 ≤0.025

 3.50-6.00

≥0.08 

 -

 50Mn18Cr4WN

 0.40-0.60

 0.30-0.80

 17.00-19.00

 ≤0.060

 ≤0.025

 3.50-6.00

 ≥0.08

 -

 1Mn18Cr18N

  0.80

  0.80

 17.50-20.00

 ≤0.050

 ≤0.015

 17.50-20.00

 ≥0.08

 ≤0.030

 Mechanical properties: 

Item

I

II

 III

IV

V

Tensile strength Rm(MPa)

 ≥895

 ≥965

≥1035 

 ≥830

≥900 

yield strength Rp0.2(Mpa)

 ≥760

≥825 

 ≥900

790-970 

 900-1030

elongation δ4(%) 

 ≥25

≥20 

 ≥20

 ≥21

 ≥19

rate of reduction cross ψ(%)

 ≥35

 ≥30

 ≥30

 ≥62

 ≥62

 夏比V型冲击功Akv,ISO,J

 -

 -

 -

 ≥122

 ≥102

 Item I,II and item III recommend the steel grade: 50Mn18Cr5, 50Mn18Cr5N and 50Mn18Cr4WN; Item IV and V recommend the steel grade 1Mn18Cr18N.

Our index:

 Index

Our company

Industry

 relative permeabitly

1.010 

 1.010

 Anti-corrosion Index

 30

 20

 yield strength

 1110 MPa

900MPa 

 _______________________________________________________________________________________________________ 

 

Accelerating Gearbox of wind power generator parts

13.jpg 

The principle of wind power is through the rotating of windmill blades which driven by the wind, the electricity is generated, as 

the rotation speed increases, by the power generator. Accelerating gearbox set is the main drive system and most important part 

of wind power generation set. It has following advantages:  small volume, high carrying capacity, long usage duration, stable 

function, low noise and easy temperature control etc.; Therefore, accelerating gearbox has high requirements for raw material, 

heat treatment and machining. Acceleration gearbox set consists of following components: inner ring gear, planetary gear shaft, 

planet gear, solar wheel, gear shaft, rack wheel, spline shaft, hollow shaft etc., 

 

The mainly used raw material is 18CrNiMo6/34CrNi3Mo. The manufacturing process is as follows:Steel smelting; forging; 

machining; carburized quenching(or quenching). Hot forging process requires the rate of forging to be more than 3, 

the non-metallic impurity not exceed:

 A

 A

 B

 B

 C

 C

 D

 D

 linellae

 coarse

 linellae

 coarse

 linellae

 coarse

 linellae

 coarse

 2.0

 1.5

 2.0

 1.0

 1.0

 1.0

 1.5

 1.0

 Maximum slag content DS≤2 , Gas content in the forgings: O≤25ppm, N≤150ppm, H≤2ppm, Ca≤20ppm, AI/N ratio control between1-3

 . The actual grain size ≥5 and no mixed crystal phenomenon.  The mechanical properties of φ30*140 sample, which is oil cooling

 + +200 °C 840°C*2h*2h is hot and cold processed, can reach:

 Yield strength

 Strength of extension

 Elongation

Area reduction 

 Impact energy(room temp.)

 Impact energy at -40°C

 75

 1080

 11

 40

 40

 25

The heat-treatment should be prepared by 860 + 10 °C/ oil cooling and 660 + 10°C /furnace cooling before the forgings be 

carburized quenched; and reach the hardness HB180-220; Ultrasonic inspection according to the ”ZAN 50615-1″;  microstructure

 examination requirements: carbide  level ≤3, martensite + retained austenite ≤3, the heart of ferritic ≤3.

 


INQUIRY DETAILS *

INQUIRY NOW
  • captcha