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高温紧固件热处置处分

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高温紧固件热处置处分

公布日期:2017-01-02 作者:江苏千亿彩88qyc电热配置有限公司 点击:

研讨了热处置处分工艺对2Cr12NiMoWV钢结会商力学遵从的影响规律。结果标明,该钢在1 055~1 070 ℃淬火、700~710 ℃回火时,可以失失精良的强韧化结果。并在此底子上确定了该钢用于制造汽轮机用高温紧固螺栓时的热处置处分工艺模范。 
关键词 2Cr12NiMoWV钢 淬火温度 打击韧性 高温紧固螺栓
   2Cr12NiMoWV钢是12 %Cr型马氏体不锈耐热钢,紧张用于制造大型汽轮机高温紧固件。随着大型汽轮机及其制造技术的生长,该钢在外洋的用量愈来愈大。但是,迄今为止热处置处分制度对该钢结会商遵从影响的研讨报道尚未几见,给该钢的实际运用带来诸多方便。为此本文研讨了差异热处置处分工艺参数对2Cr12NiMoWV钢结会商室温力学遵从(紧张是硬度和打击韧性)的影响规律。在此底子上,对用该钢制造的汽轮机高温紧固螺栓的热处置处分工艺举行优选。 
1 实行质料与实行要领
1.1 实行质料 
   实行质料取自某电厂退役的汽轮机螺栓,其化学要素(%)为:0.24 C,12.22 Cr,0.62 Ni,0.93 Mo,1.25 W,0.30 V,0.20 Si,0.64 Mn,0.016 P,0.010 S。 
1.2 实行要领 
   起首对实行用钢举行退火,退火工艺为870 ℃加热3 h,以20 ℃/h冷至700 ℃保温3 h,随后炉冷至500 ℃出炉空冷。退火布局(图1)为铁素体基体上散布着颗粒状碳化物和一定命量的晶界碳化物。退火后的质料加工成打击试样毛坯,随落伍行差异温度淬火和回火处置处分,着末经磨削和线切割加工成为10 mm×10 mm×55 mm范例夏比打击试样。 
1 退火布局
淬火加热运用4 kW高温箱式电炉,选择950、980、1 010、1 040、1 055、1 070、1 100、1 130、1 160 ℃等差异淬火加热温度举行实行。各试样淬火加热时间为4 min/mm,出炉后油冷。回火在5 kW多用炉中举行,选择650、680、710 ℃三种回火温度,回火时间6 h,出炉后空冷。 
   对颠末差异热处置处分的试样举行室温打击实行,测定打击韧性值。运用冲断的试样举行断口阐发、金相阐发和硬度丈量。金相阐发所用浸蚀剂为三氯化铁硝酸水溶液。奥氏体晶粒度的测定按Hilliard要领举行[1],所用蜕化剂为饱和苦味酸水溶液加大批烷基苯磺酸钠。
2 实行结果与阐发
2.1 淬火温度对奥氏体晶粒度的影响 
   淬火温度对奥氏体晶粒度的影响见表1。由表1可知,随淬火温度高涨,奥氏体晶粒长大,温度低于1 070 ℃时,晶粒长大的倾向较小,当温度高于1 070 ℃时,晶粒长大速率加快。由于淬火加热进程中,未溶碳化物相的数量直接影响奥氏体晶粒尺寸,未溶碳化物数量愈多,奥氏体晶粒尺寸愈小[2]。因此,表1中的数听说明,淬火温度抵达1 070 ℃时,原始布局中的碳化物已大局部溶入奥氏体中,从而使拦阻晶界迁移的停滞物大大淘汰,奥氏体长大速率加快。

表 1 淬火温度对奥氏体晶粒度的影响
淬火温度/℃   980 1040 1070  1100 1130 1160 
奥氏体晶粒度级别/级  6.7 6.4 6.2 - 5.2 -

2.2 淬火温度对硬度和打击韧性的影响 
   在680 ℃和710 ℃回火时,淬火温度对打击韧性及硬度的影响见图2。在类似回火温度下,随着淬火加热温度高涨,硬度延续提高。这是由于随加热温度高涨,合金碳化物溶入奥氏体中的数量增长,使奥氏体及随后失失的马氏体的合金化水平提高,从而提高马氏体的抗回火坚定性。淬火温度对打击韧性的影响较为庞大,随淬火温度高涨打击韧性增长,当淬火温度超越跨过1 040 ℃时,打击韧性增长明白;在710 ℃回火条件下,1 055~1 070 ℃淬火时,打击韧性抵达最大;超越跨过1 100 ℃淬火时,随淬火温度高涨,打击韧性反而飞扬。
图 2 淬火温度对硬度和打击韧性的影响 
(a)680 ℃;(b)710 ℃
图 3 淬火金相布局 
(a) 980 ℃;(b) 1 070 ℃
  差异淬火温度下试样的金相布局见图3。淬火布局为板条马氏体,板条束的位向切合一定的晶体位向。随淬火温度高涨,马氏体板条尺寸增长。在980 ℃淬火时,由于淬火温度较低,淬火布局中还保管有晶界碳化物,当淬火温度提高至1 055~1 070 ℃时,晶界碳化物险些全部溶于奥氏体中。 
图 4 回火温度对打击韧性的影响
2.3 回火温度对硬度和打击韧性的影响 
   回火温度对打击韧性和硬度的影响见图4和5。在650~710 ℃温度范围内,在类似淬火温度下,随回火温度高涨打击韧性增长,硬度飞扬。回火温度高于680 ℃时,打击韧性增长和硬度飞扬的幅度明白增大,标明高于680 ℃回火革新的速率明白加快。以是,敷衍2Cr12NiMoWV钢只需在高于680 ℃以上温度回火,才气使回火革新较为富裕地举行,包管回火后的布局具有富裕的坚定性和较高的韧性。 


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