轮盘的锻造可以采用自由锻，也可以采用模锻，这主要取决于锻造厂的能力。合金钢轮盘通过调质获得良好的性能，镍基和铁基奥氏体合金通过时效得到强化（有些类似于叶片的热处理）。
热处理之后，所有叶轮按照严格的标准进行全面的超声波探伤。在叶轮上切取试料环进行力学性能试验，包括室温和高温拉伸试验、冲击试验、疲劳试验和持久试验（具体试验按标准要求）。
每个轮盘在安装前进行超速试验。某种超速试验设备如图24所示。由于合金钢存在冷脆转变现象，因此首先进行冷旋转试验，验证无临界尺寸缺陷。所有轮盘（包括进行冷旋转的轮盘）都要在中心孔应力稍大于屈服强度（使中心孔区域产生残余压应力）的条件下进行热旋转。这些旋转试验以及旋转试验前后进行的严格的无损检验是轮盘服役过程中不出现脆断的最大保证。
图24 超速试验设备（格林威尔工厂）
6.2 透平轮盘合金
6.2.1 镍基合金706
该镍基沉淀硬化合金是用作透平轮盘的最新材料。该合金用作7FA、9FA、6FA和9EC燃气轮机透平轮盘和间隔块，与其他轮盘合金相比，其持久强度和屈服强度有极大地提高，见图25和26。该合金类似于合金718。合金718用作飞机发动机轮盘已有二十多年的历史。合金706比合金718的合金化程度略低，因此可以制成大型合金锭，满足7FA和9FA燃气轮机用大型轮盘和间隔块锻件的需要。见图27。
图25 透平轮盘材料持久强度比较
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图26 透平轮盘材料屈服强度比较
图27 7FA燃气轮机透平轮盘用706合金锻件
6.2.2 Cr-Mo-V合金
GE公司的大部分重型燃气轮机的透平轮盘和间隔块都采用1%Cr-1.25%Mo-0.25%V钢。该合金在调质状态下使用，以提高中心孔韧性。在轮缘处添加工艺余量，以降低淬火时冷却速度，进而控制燕尾（轮缘）位置的持久强度。该合金的持久强度如图25所示。
6.2.3 12Cr合金
该类合金具有良好的综合性能，非常适合于制造透平轮盘。这些性能包括在高强度下仍保持良好的塑韧性、整个截面的性能均匀以及温度达482℃时的高温强度。
M-152合金是含2～3%Ni的12%Cr钢。起初，其作为A286的替代材料用在MS5002燃气轮机上，且目前仍在MS5002型燃气轮机上使用。M-152合金除了具有其他12Cr钢都
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具有的优良性能外，还具有非常好的断裂韧性。M-152钢的持久强度介于Cr-Mo-V钢和A286合金之间，但拉伸强度高于Cr-Mo-V钢和A286合金，见图25。这些特性加之其适宜的热膨胀系数和良好的断裂韧性，使其非常适合作为燃气轮机材料。
A286是一种奥氏体铁基合金，用于航空发动机已经有很多年了。A286合金用于工业燃气轮机始于1965年，当时的技术能够生产足够大的致密合金锭，进而可能生产工业燃气轮机轮盘。从那时起，大约已有1400个MS3002型燃气轮机透平轮盘服役。随着对M-152合金性能认识的提高，MS5002型燃气轮机轮盘材质已由A286改为M-152。目前，A286合金正被用于新型的9EC燃气轮机，用作组合后轴零件。
7 其他转子部件
其他所有转子部件都是采用单独锻造而成,包括压气机轮盘、间隔块、定距块和短轴。所有这些零件均采用经调质的低合金（Cr-Mo-V或Ni-Cr-Mo-V）钢制成。经调质处理的目的是使钢获得最佳的强度和塑韧性配合、良好的加工和无损探伤性能，尤其是对于可能在-51℃下运行的零件。所有零件都经过超声波和磁粉探伤。很多大型压气机轮盘要采用类似于透平轮盘的手段进行超速试验，作为验证试验并给中心孔附加残余应力。末级压气机压气机轮盘是仅次于透平轮盘的最关键的转子零件。
8 转子研发
最近GE公司正在进行的主要转子研发工作是用作下一代燃气轮机的718合金透平转子。该项工作要求GE公司与其合金冶炼厂及大型锻件供应商的密切合作，进行凝固和锻件流线研究、必要的小尺寸轮盘锻件试验和大量的力学和物理性能试验。这些研究和试验都是使新型轮盘材料用于产品轮盘的必要工作。
该研发工作的成果是制成了前所未有的大型合金锭，并锻制了非常优质透平叶轮和间隔块锻件。与此同时，研发了用于检测透平轮盘锻件的新的无损探伤技术，其灵敏度大大高于以前的探伤技术。这些新的超声波探伤技术正在用于所有的706和718合金透平轮盘锻件，保证这些高强度锻件具有更高的安全性。
GE公司还与其供应商共同进行一些其他研发项目，继续改进其他锻件的制造工艺，进一步优化性能和锻件质量。仍然强调所有转子零件的过程控制和无损探伤评价是制造高质量锻件的关键手段。
9 压气机叶片
压气机叶片可以通过锻造、挤压或机加方式成型。到目前为止，所有产品叶片均采用403或403Nb（都是12%Cr钢）不锈钢制造。1980年代，一种新型的压气机材料GTD-450（一种沉淀硬化马氏体不锈钢）被用作先进的大功率燃气轮机，如表1所示。该钢的拉伸强度提高，而抗应力腐蚀性能并未降低。与403型不锈钢相比，该钢的高周疲劳和腐蚀疲劳强度显著提高。由于该钢还有较高的铬和钼，因此其还具有非常好的抗腐蚀性能。聚集
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在叶片上的含盐和酸的湿气导致压气机腐蚀。在运行过程中，由于压气机进口潮湿空气加速产生的雨，会出现湿气。运行过程中压气机中的湿气可达到第5级至第8级之间，之后几级通常由于温度足够高而防止湿气冷凝。当燃气轮机停机时，如果金属温度低于当地的露点，压气机仍然会变湿。在潮湿环境放置的机组可能会发生这种情况。沉积在叶片上的湿气的化学成分决定了腐蚀的严重程度。在1960年代早期，GE公司最先在钻井石油平台应用的燃气轮机上发现未涂层的403型叶片上有腐蚀坑，当时几台燃气轮机上发现了腐蚀坑，并最终导致压气机叶片失效。通常，这些燃气轮机的服役时间从2万到6万小时。鉴于遇到这种问题，GE公司在特定用途的燃气轮机采用了NiCd涂层，并且此后对所有“潮湿”级（通常到第8级）压气机叶片都使用了NiCd涂层。但是，由于最近更为严格的EPA要求，现在该涂层杯一种新型的GE公司研发并具有专利的涂层GECC-1代替。该新型铝浆涂层表面有一层陶瓷层，提高了抗腐蚀性能。见图28。该涂层已经积累了10万小时以上的现场试验经验，表明其抗腐蚀性能相当于或好于传统的铝浆涂层，其抗冲蚀性能显著好于传统的铝浆涂层。该涂层作为修复涂层已在GE服务车间应用多年，现在已应用于所有机组。压气机的所有的IGV及前3级动静叶片均采用GTD-450材料；F级燃气轮机的后五级叶片将采用GTD-450材料，其他燃气轮机的后5级叶片将采用涂GECC-1涂层的AISI 403或403Nb型材料。其余叶片将采用未涂层的AISI 403或403Nb型材料。这种变化将GE燃气轮机材料具有更好的抗腐蚀和冲蚀性能，并且消除了来自环境的镉。
图28 GEEC-1压气机叶片涂层
GTD-450是一种沉淀硬化马氏体不锈钢，具有良好的抗水蚀性能。实验室试验表明GTD-450在强酸性环境（pH~4）下具有非常好的抗坑蚀性能。如图29所示，试验结果表明，未涂层的GTD-450的抗酸性腐蚀性能相当于或好于Al或NiCd涂层。超过4万8千小时的现场经验证实未涂层的GTD-450具有良好的抗腐蚀性能。这些试验还表明传统的铝浆涂层会发生冲蚀破坏，导致叶片发生严重的冲蚀破坏。因此，建议会发生冲蚀的燃气轮机使用经GECC-1涂层的12Cr叶片或未涂层的GTD-450叶片。GTD-450材料不应采用涂层，因为涂层会减少疲劳寿命。
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图29 实验室酸性腐蚀试验
10 汽缸
除F级外的所有燃气轮机，围绕燃气轮机转子的整个“管”是一系列通过螺栓连接的铸铁铸件。燃气轮机前部铸件（进气口和压气机部分）采用灰口铸铁制造，后部铸件（排气和透平外缸部分）通常采用可锻铸铁，有的也采用铸钢或装焊结构。铸铁优良的铸造性能和机加性能使其成为制造小误差复杂零件的必然选材。与铸钢相比，铸铁的热撕裂和缩孔问题小。使用经验还表明铸铁在车间加工时具有更高的尺寸稳定性。
虽然应力是决定使用灰口铸铁还是可锻铸铁的重要影响因素，但是使用温度是决定使用哪种铸铁的最重要的因素。灰口铸铁的使用温度通常不超过239℃，而可锻铸铁的使用温度不超过343℃。当采用灰口铸铁时，GE公司选用最低抗拉强度为205N/mm2的灰口铸铁，与ASTM A48 Cl.30类似。而可锻铸铁选用铁素体型铸铁（Rm≥415 N/mm2，Rp0.2≥275 N/mm2，A4≥18%），类似于ASTM-A395。7FA和9F级燃气轮机使用可锻铸铁作为进气和压气机外壳材料，使用装焊的CrMo钢作为燃烧室和透平外壳材料。就在最近，124Cr-1Mo铸钢被用作F级燃气轮机的燃烧室和透平外壳材料。
10.1 未来的材料
实验室已制造出了使用温度更高的试验可锻铸铁。这些铸铁的使用温度可以提高56℃。目前，这一研发项目正在进行彩虹现场试验，会可能会在GE公司先进的大功率燃气轮机上应用。
11 砂型铸件
其他一些大型部件，比如轴承箱、内筒、支撑环河和子部分的隔板，都采用砂型铸件制造。在可能的情况下都采用铸铁，但是，当使用温度更高或需要焊接时，就需要钢了。
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