Nghiên cứu công nghệ sản xuất thép bền nhiệt mác 15Crr11MoV dùng chế tạo phụ tùng tuabin hơi nước

Các bộ phận chính của tuabin bao gồm trục, cánh công tác, vỏ, ổ đỡ, các nắp chặn,… Các bộ phận tuabin hơi nước này chịu tác động trực tiếp nhiệt độ cao, chịu ăn mòn nên cần được chế tạo

BỘ CÔNG THƯƠNG

TỔNG CÔNG TY THÉP VIỆT NAM

VIỆN LUYỆN KIM ĐEN

Cơ quan chủ quản: TỔNG CÔNG TY THÉP VIỆT NAM

Cơ quan chủ trì: VIỆN LUYỆN KIM ĐEN Chủ nhiệm đề tài: Ths NGUYỄN QUANG DŨNG

7685

05/02/2010

HÀ NỘI, 12/2009

BỘ CÔNG THƯƠNG

TỔNG CÔNG TY THÉP VIỆT NAM

VIỆN LUYỆN KIM ĐEN

Danh sách những người thực hiện chính

học vị

Đơn vị công tác

1 Nguyễn Quang Dũng Thạc sỹ Viện Luyện kim đen

2 Đinh Văn Tâm Thạc sỹ Viện Luyện kim đen

3 Nguyễn Văn Sưa Tiến sỹ Nhị Khê, Thường Tín, Hà Nội

4 Nguyễn Hồng Phúc Kỹ sư Viện Luyện kim đen

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 5

1.1 Giới thiệu thép không gỉ máctenxit có chứa Crôm, Molipđen và Vanadi 6

1.2 Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim lên cấu trúc và tính chất của

1.5 Lựa chọn mác thép làm phụ tùng tuabin hơi nước 13

1.5.1 Lịch sử phát triển 13

1.5.2 Nguyên lý hoạt động 14

1.5.3 Lựa chọn mác thép nghiên cứu 14

1.6 Kết quả chuyến đi khảo sát công nghệ sản xuất thép không gỉ tại Korea 14

1.6.2 Các nội dung chính thu thập được 15

2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Nội dung nghiên cứu 18

2.2 Phương pháp nghiên cứu 18

3 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 19

3.1 Công nghệ sản xuất thép hợp kim mác 15Cr11MoV 19

3.1.2 Công nghệ tinh luyện 21

3.1.3 Công nghệ gia công áp lực 24

3.1.4 Công nghệ nhiệt luyện 25

MỞ ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, ngành điện đóng một vai trò vô cùng quan trọng Đây là một ngành xương sống cho các ngành công nghiệp khác Để tạo ra điện năng có nhiều kỹ thuật khác nhau như nhiệt điện, thủy điện, điện hạt nhân,… tuy nhiên trong các ngành này, lĩnh vực nhiệt điện đóng một vai trò quan trọng Trong vài năm gần đây, lĩnh vực nhiệt điện càng phát triển mạnh hơn như các nhà máy nhiệt điện Phả Lại, Vũng Áng, Ninh Bình,…

Để phát triển ngành nhiệt điện, việc chế tạo thiết bị và phụ tùng cho các nhà máy nhiệt điện đóng một vai trò rất quan trọng, đặc biệt là phụ tùng cho tuabin hơi nước Các bộ phận chính của tuabin bao gồm trục, cánh công tác, vỏ, ổ đỡ, các nắp chặn,… Các bộ phận tuabin hơi nước này chịu tác động trực tiếp nhiệt

độ cao, chịu ăn mòn nên cần được chế tạo bằng thép bền nhiệt và chống ăn mòn Thép không gỉ máctenxít đáp ứng tốt các yêu cầu này Để góp phần phục

vụ nhu cầu trong nước, giảm thiểu nhập khẩu khi các chi tiết này bị hỏng, Viện Luyện kim đen đã đề xuất và được Bộ Công Thương chấp thuận giao thực hiện

đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất thép bền nhiệt mác 15Cr11MoV dùng chế tạo phụ tùng tuabin hơi nước”

Bản báo cáo bao gồm các phần như sau:

- Tổng quan

- Nội dung và phương pháp nghiên cứu

- Kết quả đạt được

- Kết luận và kiến nghị

- Tài liệu tham khảo

- Các tài liệu liên quan đến đề tài

Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi đã nhận được sự giúp đỡ, tạo điều kiện của Vụ Khoa học và Công nghệ (Bộ Công Thương), Công ty TNHH Công nghệ - Thiết bị và Thương mại Hà Thái cùng các cơ quan trong cũng như ngoài Bộ Nhân dịp này, chúng tôi xin trân trọng cám ơn về sự giúp đỡ và hợp tác đó

1 TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu thép không gỉ máctenxit có chứa Crôm, Molipđen và Vanadi

Để phân biệt các loại thép với nhau, người ta có nhiều cách như theo thành phần hoá học, công dụng của chúng, cấu trúc tồn tại,…

Đối với thép không gỉ, thông thường người ta hay dùng cách phân loại theo dạng tồn tại cấu trúc của thép Trong hệ thép không gỉ có những họ thép như sau: thép austenit, dạng ferit, dạng máctenxit, dạng bền hoá tiết pha, dạng song pha Trong các loại thép này thì thép máctenxit có giá thành thấp trong khi chúng lại có tính chất tốt của loại thép không gỉ

Thông thường, đối với thép không gỉ máctenxit nếu chỉ có một nguyên tố hợp kim là Crôm thì hàm lượng Crôm tối thiểu phải lớn hơn 11,5% còn nếu có thêm các nguyên tố hợp kim khác như Mo, V, Ni, Ti, W,… thì hàm lượng Cr có thể nhỏ hơn 11,5% Nhờ có các nguyên tố hợp kim này mà thép có được tính chống gỉ tốt

và có độ bền cơ học cao Ngoài ra thép máctenxit còn có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như cơ khí, dụng cụ và các chi tiết sử dụng ở nhiệt độ cao

Thành phần hoá học của hệ thép không gỉ máctenxit được nêu trong bảng 1

Bảng 1: Thành phần hóa học của hệ thép không gỉ và bền nhiệt máctenxit

(theo tiêu chuẩn của Mỹ)

TT Mác thép Thành phần hoá học của các nguyên tố (%)

0,40-20 502 502 ≤0,10 ≤1,00 ≤1,00 0,040 0,030

4,00-6,00

0,65

0,40-21 503 501A ≤0,15 ≤1,00 ≤1,00 0,040 0,030

6,00-8,00 0,45-0,65

22 504 501B ≤0,15 ≤1,00 ≤1,00 0,040 0,040

8,00-10,0 0,90-1,10

Bảng 2: Thành phần hóa học của hệ thép không gỉ và bền nhiệt máctenxit

(theo tiêu chuẩn của Nga)

TT Mác thép Thành phần hoá học của các nguyên tố (%)

2,00-10,00 ≤0,60 - - ≤0,20 -

6 40X10C2M

0,35-0,45

2,60 ≤0,80 0,030 0,025 9,00-

0,50- 1,10 ≤0,20 ≤0,20 Nb: 0,20-

0,80-0,45; V: 0,20-0,40

1,40- 0,50

0,35- 2,00 ≤0,20 V: 0,18-

2,80-2,20 ≤0,50 V:

0,18-0,28; B: ≤ 0,004

17 25X13H2

0,20-0,30

≤0,50 1,20

0,80-0,030 0,025

12,0-14,0 1,50- 2,00 ≤0,30 ≤0,20 ≤0,20 -

3 nhóm chính gồm nhóm thép chỉ có Cr khoảng 13%, nhóm có chứa Cr+Ni và nhóm có chứa Cr cộng thêm một số nguyên tố hợp kim vi lượng như Mo, V, Ti

1.2 Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim lên cấu trúc và tính chất của

Như đã biết, nguyên tố hợp kim cơ bản của thép không gỉ máctenxit là Cr vào khoảng 11,5-18% ngoài ra còn có thêm một số nguyên tố hợp kim khác nữa Sau đây ta sẽ xem xét ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến cấu trúc và tính chất của các loại thép không gỉ máctenxit

Cácbon:

Cácbon là nguyên tố mở rộng vùng γ, tức là nguyên tố tăng độ ổn định của pha austenit Do có khả năng mở rộng vùng dung dịch rắn γ và tạo thành pha cácbit có độ cứng cao nên cácbon là nguyên tố tăng bền rất tốt Khi tăng nhiệt

độ thì khả năng tăng bền của cácbon giảm đi do có sự thay đổi cấu hình của cácbit Khi có các nguyên tố tạo cácbit mạnh trong hợp kim thì cácbon tập trung chủ yếu vào những vị trí hình thành cácbit Vì vậy, khi tăng hàm lượng cácbon

sẽ làm thay đổi sự phân bố các nguyên tố hợp kim giữa các pha dung dịch rắn và pha cácbít Điều này dẫn đến làm nghèo dung dịch rắn, ảnh hưởng đến tính chất hợp kim Cácbon cũng có ảnh hưởng xấu đến tính dẻo, giảm khả năng chống lại

sự phát triển của vết nứt và giảm tính hàn của hợp kim Vì vậy, hầu hết các loại thép hợp kim đều chứa hàm lượng cácbon thấp như các loại thép không gỉ làm việc trong các môi trường có tính ăn mòn mạnh Tuy nhiên, đối với thép không

gỉ máctenxit được sử dụng trong ngành chế tạo cơ khí thì hàm lượng cácbon lại cao

Crôm:

Crôm là nguyên tố rất quan trọng có ảnh hưởng mạnh đến tính chống gỉ của thép nhờ khả năng thụ động của Crôm Để đảm bảo khả năng chống gỉ của thép, hàm lượng Cr trong thép tối thiểu phải lớn hơn 11,5% để tạo ra một lớp màng ôxit bền vững trên bề mặt thép và lớp ôxit này có lực liên kết bền vững với kim loại nền nên đã tạo cho thép có tính chống gỉ tốt

Hình 1: Giản đồ trạng thái của hệ Fe-Cr

Hình 1 mô tả giản đồ trạng thái của Fe-Cr Crôm là nguyên tố mở rộng vùng α, làm tăng nhiệt độ Ac3 và làm giảm nhiệt độ Ac1 Ở khoảng nhiệt độ 600-8000C với hàm lượng Cr vào khoảng 45% sẽ tạo thành pha σ mở rộng về hai phía Fe và Cr Pha σ rất cứng và dòn Pha σ trong hệ Fe-Cr được tiết ra ở nhiệt độ cao và cần thời gian dài Ở nhiệt độ thấp thì không thể tiết ra pha σ Crôm là nguyên tố tạo cácbít khá mạnh Vì vậy, cácbon liên kết với crôm tạo thành cácbit đã làm giảm khả năng tiết pha σ trong thép crôm

Crôm kết hợp với cácbon thành 3 loại cácbít : Cr3C, Cr7C3 và Cr23C6 Cácbít Cr23C6 có mạng tinh thể lập phương diện tâm với thông số mạng 0,64A0với nhiệt độ nóng chảy là 1520-15500C

Cácbít Cr7C3 có mạng tinh thể ba nghiêng với thông số mạng a=3,89A0 và c=41,323A0, nhiệt độ nóng chảy là 1630-16700C Đối với thép được hợp kim nhiều nguyên tố thì Cr thường tạo ra cácbit phức ở dạng (Fe,Cr)3C, (Cr,Fe)7C3

và (Cr,Fe)4C

Tóm lại, trong thép không gỉ máctenxit, Crôm có những tác dụng sau:

Tạo ra khả năng chống gỉ cho thép

Tạo ra cấu trúc máctenxit làm tăng độ bền cho thép

Vanadi:

Vanadi ở trong thép có tác dụng làm nhỏ hạt tinh thể nên tạo cho thép có độ bền và tính dẻo cao Vanadi là nguyên tố tạo cacbit rất mạnh (khả năng tạo cacbit tăng dần theo thứ tự Fe - Mn - Cr - Mo - W - Nb - V - Zr - Ti) Vanadi cùng với C tạo ra nhiều loại cacbit như V5C, V2C, V4C3, VC và V2C3

Ngoài các nguyên tố hợp kim trên ra, trong thép không gỉ máctenxit có thể

có thêm một số nguyên tố hợp kim khác nữa như Ni, W, Ti, Nb,… Trong số các nguyên tố này thì Ti và Nb cũng có tác dụng tạo pha cácbit để nâng cao độ bền, tính chịu nhiệt và tính chống gỉ

Hình 2: Giản đồ trạng thái hệ Fe-V

Molypđen:

Mo là nguyên tố hợp kim thu hẹp vùng γ và mở rộng vùng α trong hợp kim với sắt Mo làm tăng độ bền cơ học, độ bền mỏi và làm tăng tính chịu nhiệt của thép Mo cũng là nguyên tố tạo cácbít mạnh như Cr Trong thép hợp kim có chứa Mo thông thường tạo thành cácbit đơn như MoC, Mo2C và một số loại cácbít phức khác

Hình 3: Giản đồ trạng thái hệ Fe-Mo

1.3 Nhiệt luyện thép không gỉ máctenxit

Để nhận được cấu trúc máctenxit nhằm đảm bảo cơ tính cao, thép không gỉ phải được nhiệt luyện Công đoạn nhiệt luyện bao gồm các khâu chủ yếu sau: austenit hoá, tôi và ram

Austenit hoá:

Nhiệm vụ của khâu austenit hoá là tạo ra dung dịch rắn γ đồng nhất để chuẩn bị cho khâu tôi tiếp theo Vì vậy, nhiệt độ austenit hoá là phải cao hơn nhiệt độ Ac3 để các nguyên tố hợp kim có thể hoà tan hoàn toàn vào các dung dịch rắn Ngoài yếu tố nhiệt độ thì cần phải có thời gian giữ nhiệt đủ để các nguyên tố hợp kim có thể khuyếch tán hoàn toàn vào dung dịch rắn Thông thường, các mác thép không gỉ máctenxit được austenit hoá ở nhiệt độ từ 950-

11000C Thời gian giữ nhiệt tuỳ thuộc vào thành phần hoá học của thép và kích thước sản phẩm

Tôi:

Tôi là công đoạn làm nguội nhanh dung dịch rắn γ từ nhiệt độ austenit hoá xuống dưới nhiệt độ bắt đầu chuyển biến máctenxit Ms Tốc độ làm nguội để chuyển biến austenit – máctenxit xảy ra hoàn toàn phụ thuộc vào thành phần hoá học của mác thép Thông thường, thép không gỉ máctenxit được làm nguội khi tôi bằng dầu hoặc không khí

Như vậy, để đảm bảo nhận được cấu trúc máctenxit thì khâu tôi phải thoả mãn các điều kiện chính như sau:

Tốc độ làm nguội phải lớn hơn tốc độ làm nguội tới hạn cho phép của thép Tốc độ làm nguội tới hạn của từng loại thép thông thường được xác định bằng thực nghiệm Để điều chỉnh tốc độ làm nguội người ta thường sử dụng các môi trường tôi khác nhau như không khí, dầu, nước và các loại dung môi khác nhau Đối với thép không gỉ máctenxit thường dùng môi trường tôi là dầu hoặc không khí nén

Sau khi tôi, ta nhận được cấu trúc của thép là máctenxit với mạng tinh thể lập phương thể tâm Vì quá trình tôi là một quá trình xẩy ra rất nhanh nên không

đủ thời gian cho các nguyên tố khuyếch tán Vì vậy, máctenxít là một dung dịch rắn quá bão hoà có độ cứng cao và dòn Bên cạnh máctenxit trong cấu trúc của thép không gỉ máctenxít còn có thể có một lượng nhỏ σ-pherit Đôi khi còn có

cả austenit dư khi tốc độ làm nguội không đủ lớn

Ram:

Máctenxit nhận được sau khi tôi là một dung dịch rắn quá bão hoà, có độ cứng cao và dòn Vì vậy để thép có những tính chất cơ lý cao nhất theo yêu cầu thì cần thiết phải tiến hành ram thép Trong quá trình ram thép có xảy ra các hiện tượng như phân huỷ austenit dư ở khoảng nhiệt độ 220-2600C Kết quả của quá trình này tính chịu mài mòn của thép tăng lên Hiện tượng phân huỷ dung dịch rắn xảy ra ở nhiệt độ 320-4300C

Kết quả của quá trình ram là cấu trúc hợp kim ở trạng thái ổn định, độ cứng giảm đi nhưng tính dẻo tăng lên Các tính chất khác như tính chống gỉ cũng được tăng lên

1.4 Thép không gỉ máctenxit mác 15Cr11MoV

Thép không gỉ máctenxit mác 15Cr11MoV thuộc về nhóm thép có chứa 11%Cr và được hợp kim hoá thêm các nguyên tố hợp kim Mo và V Đây là hệ thép đã được nghiên cứu và sản xuất ở nhiều nước trên thế giới Các nước đã đưa ra tiêu chuẩn hoá mác thép này Bảng 3 đưa ra mác thép, tiêu chuẩn và thành phần hoá học của loại thép này của các nước như Trung Quốc, Liên Xô

cũ, Thụy Điển

Bảng 3: Thành phần hoá học mác thép 15Cr11MoV và các mác tương đương

Chế độ gia công thép không gỉ máctenxit mác 15Cr11MoV như sau:

- Chế độ rèn: 1100-9000C Sản phẩm sau rèn được làm nguội chậm

STT Mác Tiêu Thành phần hoá học của các nguyên tố (%)

1 1Cr13Mo Trung

Quốc

0,15

0,08-≤0,60 ≤1,00 ≤0,035 ≤0,030

11,50-14,00

0,60

- Chế độ ủ: 800-8600C Tốc độ làm nguội 300C/giờ

- Chế độ tôi: 1000-10500C Môi trường làm nguội là dầu

- Chế độ ram: Ram cao tại nhiệt độ 6000C Môi trường là không khí

Tính chất cơ lý tính của thép sau nhiệt luyện như sau:

1.5 Lựa chọn mác thép làm phụ tùng tuabin hơi nước

1.5.1 Lịch sử phát triển

Tuabin hơi nước là một thiết bị vật lý dùng để chuyển đổi nhiệt năng thành

cơ năng Tùy theo yêu cầu cụ thể để biến đổi thành các loại năng lượng khác và cũng tùy vào nguồn nhiên liệu cụ thể để cho ra một nguồn năng lượng mong muốn

Tuabin hơi nước đầu tiên xuất hiện vào đầu thế kỷ XIX Những người đầu tiến chế tạo ra tuabin hơi nước là Gutav Laval (Thụy Sỹ) và Charles Parsons (Anh) Năm 1883, Laval đã chế tạo ra tuabin xung lực một tầng với những ống phun to dần, công suất của loại tuabin này nhỏ Tuabin này được chế tạo theo nguyên lý này tức là trong tuabin quá trình bành trương hơi chỉ xảy ra trong dãy cánh tĩnh được gọi là tuabin xung lực

Vào năm 1884, kỹ sư người Anh Charles Parsons đã chế tạo ra tuabin nhiều tầng Mỗi tầng gồm một dãy ống phun và một dãy cánh động, trong đó hơi báh trướng từ tầng này tới tầng khác Tuabin loại này hơi không chỉ bành trướng trong dãy cánh động mà còn bành trướng trong dãy cánh tĩnh gọi là tuabin phản lực Năm 1912 tuabin hướng trục đầu tiên do hai an hem người Thụy Điển Iustre chế tạo

Vào thế kỷ XIX ngành chế tạo tuabin phát triển với nhịp độ cao: năm 1924 người ta đã chế tạo ra tuabin ngưng hơi với công suất 200MW và thông số hơi ban đầu là 1,1Mpa, 3000C Năm 1928 sản xuất được tuabin 200MW, 12,8Mpa,

5650C Vào thập niên 70-80, thế giới đã cho ra đời loại tuabin sử dụng trong nhà máy điện nguyên tử với công suất 70MW, 225MW, 500MW, 1030MW, với tần

số 25 - 50 vòng/s

1.5.2 Nguyên lý hoạt động

Khi có một nhiệt lượng bên ngoài tác động vào nồi hơi lớn hơn điểm sôi của dung môi bên trong (nước), nồi hơi thu nhận năng lượng làm nước sôi và bốc hơi tạo nên áp suất lớn đẩy luồng hơi này qua ống dẫn hơi tác động trực tiếp vào cánh quạt của tuabin Ống dẫn hơi đặt ở vị trí cố định nên lực tác động của hơi nước làm chuyển động từng cánh quạt quanh trục của tuabin tạo thành động năng Hơi nước vừa thoát ra được đẩy vào đường ống dẫn qua môi trường có nhiệt độ thấp hơn làm cho nước ngưng tụ lại và sau đó được dẫn trở lại nồi hơi

để tiếp tục chuyển hóa thành hơi nước … tạo thành chu trình khép kín

Trong nhà máy nhiệt điện, cơ năng được tạo bởi động cơ nhiệt Động cơ nhiệt tạo ra cơ năng bằng nhiệt được lấy bằng cách đốt nhiên liệu Cơ năng ở đây được lưu trữ dưới dạng động năng quay của tuabin Khoảng 80% các nhà máy điện dùng tuabin hơi nước, tức là dùng sử dụng hơi nước đã được làm bốc hơi bởi nhiệt để quay tuabin Theo định luật hai nhiệt động lực học, nhiệt năng không thể chuyển hết thành cơ năng Do đó luôn có mất mát nhiệt ra môi trường Lượng nhiệt mất mát này có thể được sử dụng vào các mục đích khác như sưởi ấm, khử muối của nước,…

Thiết bị tuabin hơi nước gồm có:

- Lò hơi: trong đó nước cấp dưới áp suất tương ứng sẽ chuyển hóa thành hơi bão hòa

- Bộ phận quá nhiệt: ở đây sẽ làm tăng nhiệt độ hơi tới giá trị đã cho

- Tuabin: trong đó thế năng của hơi nước chuyển hóa thành động năng, còn động năng chuyển hóa thành cơ năng trên trục

- Bình ngưng: dùng để làm ngưng tụ hơi thoát khỏi tuabin

- Bơm nước ngưng: để bơm nước ngưng vào hệ thống gia nhiệt hồi nhiệt

- Bơm khử khí: chủ yếu để khử khí ôxi trong nước cấp

- Bơm nước cấp: để bơm nước cấp vào lò hơi

- Máy phát điện: để phát điện

1.5.3 Lựa chọn mác thép nghiên cứu

Nghiên cứu các điều kiện làm việc của tuabin cho thấy các chi tiết đều chịu nhiệt độ cao (>5000C) và áp suất làm việc cao Cùng với sự phá hủy do cơ học, còn có sự ăn mòn điện hóa Vì vậy, các phụ tùng của tuabin hơi nước phải được chế tạo bằng vật liệu vừa có độ bền cơ học cao, vừa phải có tính chống ăn mòn tốt Thép không gỉ macstenxit mác 15Cr11MoV có độ chịu nhiệt cao, tính chống

gỉ tốt hoàn toàn có thể thỏa mãn các yêu cầu để chế tạo các phụ tùng của tuabin hơi nước

1.6 Kết quả chuyến đi khảo sát công nghệ sản xuất thép không gỉ tại Hàn Quốc

1.6.1 Các thông tin chung

- Thành phần đoàn đi: gồm 3 người tham gia thực hiện đề tài gồm:

Đinh Văn Tâm, Viện trưởng Viện Luyện kim đen

Nguyễn Quang Dũng, Trưởng phòng Nghiên cứu, Viện Luyện kim đen

Nguyễn Văn Sưa, Nguyên Viện trưởng, Viện Luyện kim đen

- Thời gian đi khảo sát: 6 ngày (từ ngày 2/11/2009 đến 7/11/2009)

- Địa điểm khảo sát: Công ty sản xuất thép đặc biệt của hàng POSCO (POSCO Specialty Steel Co.,Ltd.) - Hàn Quốc, Viện Nghiên cứu vật liệu của hãng POSCO, Viện Nghiên cứu chiến lược POSRI

1.6.2 Các nội dung chính thu thập được

Lịch trình của chuyến đi khảo sát công nghệ sản xuất thép không gỉ hệ máctenxit tại Hàn Quốc như sau:

Ngày thứ hai: (thứ ba, 3/11/2009)

Cán bộ của Công ty POSCO Specialty Steel Co.,Ltd đã đến khách sạn đón đoàn về công ty tại thành phố ChangWon Đoàn đã nghỉ lại tại khách sạn Chanwon Sau đó đoàn bắt đầu đến công ty làm việc Tại đây, đoàn đã được công ty giới thiệu về dây chuyền công nghệ của công ty bao gồm các công đoạn sau:

- Công đoạn luyện thép: Công ty có thiết bị luyện thép gồm lò điện hồ quang 100 tấn/mẻ do CHLB Đức chế tạo, thời gian nấu luyện từ 55-65 phút/mẻ Sản phẩm chính là thép không gỉ (đến 70%) Các nguyên liệu để sản xuất đa số được nhập khẩu (các loại ferro, phế thép không gỉ)

- Công đoạn tinh luyện: Công ty có lò tinh luyện AOD và VOD có công suất 100 tấn/mẻ

- Công đoạn đúc thép: Công ty có dây chuyền công nghệ đúc liên tục 6 dòng tiết diện 160x160mm, bán kính cong 15 mét

- Công đoạn cán thép: Hiện công ty đang có dây chuyền cán với 8 giá cán thô, 3 giá cán trung, 8 giá cán tinh

- Công đoạn chế tạo sản phẩm: Công ty hiện có dây chuyền cán ống thép không gỉ không hàn với kích thước sản phẩm có đường kính 40-170 mm, Sau đó công ty cũng tiến hành giới thiệu về quy trình kiểm tra, giám sát quá trình sản xuất cũng như các thiết bị thử nghiệm như: máy phân tích quang phổ,

hệ thống dây chuyền phân tích nguyên vật liệu dùng cho luyện kim, máy phân tích độ dão của thép ở nhiệt độ cao, máy phân tích kéo nén ở nhiệt độ cao,… Toàn bộ sản phẩm sản xuất ra đều được tiến hành phân tích thành phần hóa học,

cơ lý tính

Trong quá trình làm việc với cán bộ của Công ty, đoàn đã tìm hiểu về công nghệ sản xuất thép không gỉ máctenxit từ khâu chuẩn bị nguyên vật liệu, nấu luyện tại lò điện hồ quang, quá trình tinh luyện, quá trình đúc liên tục, quá trình cán và gia công sản phẩm

Buổi tối, công ty đã tiến hành tổ chức chiêu đãi đoàn

Ngày thứ ba: (thứ tư, 4/11/2009)

Công ty đã tổ chức cho đoàn đi thăm một số bạn hàng của công ty gồm:

- Công ty TNHH Kim loại SeAH Địa chỉ công ty: 50 Uong Nam-Dong ChangWon Kyungnam, Korea

Sản phẩm chủ yếu của công ty là sản xuất ống không gỉ Nguyên liệu chủ yếu là của công ty POSCO SS, một phần khác được nhập khẩu 40% sản phẩm sản xuất ra được xuất khẩu, 60% còn lại được dùng trong nước

Sản lượng của công ty hàng năm: 10.000 tấn Nhà máy có dây chuyền kéo dây thép không gỉ từ Φ6 - Φ3 mm Công ty có lò ủ điện trở với nhiệt độ làm việc cực đại: 11000C Sau khi ủ, nguyên liệu được tiến hành tẩy rửa, sấy khô và cuộn thành cuộn

- Công ty TNHH Sản xuất bu long đai ốc DONGAH Địa chỉ công ty: 91,

92 Daewon-Dong, ChangWon, Korea

Sản phẩm chủ yếu của nhà máy là bu lông, ốc vít (loại to) Nguyên liệu sản xuất dùng làm bu lông: thép mác SCR 420B

Công nghệ sản xuất bao gồm: Thép ở dạng cuộn, cắt theo kích thước định sẵn, nung, dập, tạo ren, nhiệt luyện, đóng gói sản phẩm

Nguyên liệu để sản xuất đai ốc: thép mác SCR45C

Sau khi chế tạo ra bu lông và đai ốc đều tiến hành nhiệt luyện bằng công nghệ quenching sau đó tiến hành ram

- Công ty TNHH rèn dập DONG EUN Địa chỉ công ty: 1217-2 Jisa-dong, Gangseo-gu, Busan, Korea

Đoàn đã làm việc với giám đốc công ty là ông Sang Gon, Kim Sản phẩm của công ty được dùng chủ yếu cho ngành công nghiệp sản xuất ôtô

Nguyên liệu sản xuất: 80% thép hợp kim, (trong đó 60% do công ty SeAH cung cấp) và 20% còn lại là thép cácbon Bộ chày cối hiện đang sử dụng được chế tạo từ thép SKD 61

Số lượng công nhân của công ty hiện nay là 130 người, trong đó có 20 người nước ngoài

Sau khi đi thăm 3 công ty nói trên, đoàn đã di chuyển đến thành phố Pohang, Hàn Quốc Đây chính là nơi đặt đại bản doanh của Tập đoàn gang thép POSCO Đoàn đã nghỉ lại tại khách sạn Youngil-dae, đây chính là nơi nhiều khách mời quan trọng của Tập đoàn POSCO đã nghỉ, phong cảnh ở đây rất đẹp

do khách sạn nằm trên nhiều quả đồi

Ngày thứ tư: (thứ năm, 5/11/2009)

Buổi sáng, Viện Nghiên cứu Gang Thép POSCO đã cử cán bộ đến đón đoàn về đại bản doanh của Viện tại thành phố Pohang Đón tiếp đoàn gồm Viện trưởng và các cán bộ chủ chốt của Viện Viện Nghiên cứu Gang Thép POSCO

đã giới thiệu các công việc chính của Viện, chiến lược nghiên cứu trong thời gian vừa qua và hướng nghiên cứu sắp tới của hãng POSCO Sau đó Viện đã dẫn đoàn đi thăm các cơ sở nghiên cứu chính của Viện như: Trung tâm nghiên cứu thép không gỉ, trung tâm nghiên cứu không phá hủy mẫu, trung tâm nghiên cứu hàn,…

Buổi chiều, đoàn đã ra sân bay Pohang để bay lên thủ đô Seoul Tại đây các cán bộ của Trung tâm Nghiên cứu POSCO (POSRI) đã tiếp đoàn Các cán bộ của Trung tâm nghiên cứu POSRI bao gồm: Park, kyuingsuh – Global Research Center, Senior Economist; KumYoung, Lee – Senior Economist and Project Manager for Stainless Steel & Specialty Steel/Center for Steel Industry Study Hai bên đã trao đổi công việc của hai bên Công việc chủ yếu của POSRI là nghiên cứu đưa ra các chiến lược phát triển trong tương lai của Tập đoàn POSCO, các lĩnh vực đang quan tâm

Hiện nay, Viện POSRI có 100 người, trong đó 80 người làm công tác nghiên cứu, 20 người làm công tác phục vụ Năm 1994, Tập đoàn Gang Thép POSCO thành lập Viện POSRI Về lĩnh vực gang thép, có các chuyên ngành tài chính và sản xuất chủ yếu nghiên cứu về sản xuất thép cho ngành công nghiệp sản xuất ôtô và đóng tàu Hiện nay, lĩnh vực đang quan tâm của Viện chính là vấn đề tiết kiệm năng lượng và môi trường

Vừa qua,Viện POSRI đã ký được hợp đồng hợp tác với Viện Nghiên cứu chính sách, chiến lược (Bộ Công Thương, Việt Nam) nghiên cứu lập quy hoạch phát triển ngành thép Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến 2025

Hiện nay, tập đoàn POSCO đang hỗ trợ 100% ngân sách hoạt động cho Viện POSRI

Sau khi làm việc với các cán bộ của POSRI, đoàn đã về nghỉ tại khách sạn Ibis Myeong-dong, trung tâm thủ đô Seoul

Ngày thứ năm: (thứ sáu, 6/11/2009)

Đoàn đi thăm quan một số danh lam thắng cảnh tại thủ đô Seoul, Hàn Quốc

Ngày thứ sáu: (thứ bảy, 7/11/2009)

Buổi sáng, đoàn đã ra sân bay và làm các thủ tục rời Hàn Quốc lúc 10h35

và đến 13h35 hạ cánh xuống sân bay quốc tế Nội Bài, Hà Nội, kết thúc chuyến thăm quan khảo sát công nghệ sản xuất thép hợp kim tại Hàn Quốc

2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nội dung nghiên cứu

Đề tài sẽ tiến hành các nội dung nghiên cứu như sau:

- Nghiên cứu lựa chọn mác thép hợp kim phù hợp để chế tạo phụ tùng tuabin hơi nước;

- Nghiên cứu xác định công nghệ chế tạo thép hợp kim mác 15Cr11MoV bao gồm các khâu:

Công nghệ luyện thép

Công nghệ tinh luyện

Công nghệ gia công áp lực

Công nghệ nhiệt luyện

- Đánh giá chất lượng vật liệu: thành phần hoá học, tính chất cơ lý, cấu trúc

và khả năng chống ăn mòn, tính bền nhiệt

- Chế tạo 12 chi tiết phụ tùng dùng trong tuabin hơi nước, dùng thử và đánh giá chất lượng cũng như khả năng sử dụng

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Để đảm bảo kết quả nghiên cứu có độ tin cậy cao, đề tài đã sử dụng các phương pháp và thiết bị nghiên cứu sau:

- Dựa trên cơ sở nghiên cứu các tài liệu, tiêu chuẩn về thép hợp kim và điều kiện làm việc của phụ tùng tuabin hơi nước để lựa chọn mác thép

- Sử dụng lò trung tần 500kg để nghiên cứu xác định công nghệ nấu luyện

- Sử dụng thiết bị tinh luyện điện xỉ 100 KVA để tinh luyện thép

- Sử dụng búa rèn 750kg để rèn thỏi điện xỉ ra các chi tiết theo yêu cầu

- Sử dụng lò nung bằng dây điện trở để xác định công nghệ nhiệt luyện thép hợp kim mác 15Cr11MoV

- Sử dụng phương pháp phân tích hoá học truyền thống và phương pháp phân tích quang phổ trên thiết bị ARL 3460-OES để xác định thành phần hoá học của thép

- Sử dụng máy đo độ cứng theo tiêu chuẩn TCVN 256-1

- Sử dụng máy kéo nén để xác định các tính chất cơ lý của thép nghiên cứu

- Sử dụng kính hiển vi quang học để nghiên cứu tổ chức tế vi của thép

- Sử dụng các thiết bị đo độ ăn mòn của thép nghiên cứu theo phương pháp

ăn mòn điện hóa