Cr2Ni4MoV钢低压转子最终热处理参数与机械性能研究

通过数据分析、总结与生产实践,对Cr2Ni4MoV钢汽轮机低压转子锻件最终热处理机械性能与实际使用性能进行探讨,提出针对低压转子锻件最终热处理参数的制订要点。     

超纯30Cr2Ni4MoV钢的热处理工艺研究

超纯30Cr2Ni4MoV钢适用于火力发电机组的汽轮机转子等零件。对要求的主要元素含量为≤0.35%C、1.50%～2.00%Cr、3.25%～4.00%Ni、0.25%～0.60%Mo和0.07%～0.15%V(质量分数)的超纯30Cr2Ni4MoV钢进行了热处理工艺试验,采用Marc软件对钢的淬火冷却过程进行了有限元数值模拟,并采用小试样进行了物理模拟。检测了钢的力学性能和显微组织。结果表明:840℃水淬、600～605℃回火的超纯30Cr2Ni4MoV钢屈服强度达到了760～900 MPa的要求,840℃水淬、560～575℃回火的超纯30Cr2Ni4MoV钢屈服强度达到了965～1 035 MPa的要求,并具有良好的冲击韧度,显微组织为回火索氏体。     

氧化皮对转子钢26Cr2Ni4MoV热物理参数的影响

大型锻件锻造过程中氧化皮是不可避免的,它影响着锻件表面的热交换过程,为向大型锻件锻造工艺的数值模拟提供符合生产实际的材料热物理参数,进行了转子钢26Cr2Ni4MoV试件的高温加热和空冷试验,并通过反分析的方法测试出26Cr2Ni4MoV在较厚氧化皮条件下的热物理参数.结果表明,氧化皮对转子钢26Cr2Ni4MoV的热物理参数有很大影响,无氧化皮时黑度系数为0.64～0.76,有氧化皮时黑度系数为0.3;无氧化皮时锻件与模具间传热参数为1 N·s-1·mm-1·℃-1,有氧化皮时锻件与模具间导热系数为0.105 N·s-1·mm-1·℃-1.     

25Cr2Ni4MoV钢辊轴锻后热处理工艺研究

本文分析了25Cr2Ni4Mo V钢辊轴锻后热处理过程中较易出现的晶粒粗大、超声波探伤性差等问题。结合辊轴材质特点、结构尺寸、技术要求等改进了原有锻后热处理工艺。生产实践表明:改进的工艺能有效细化晶粒、避免了混晶及晶粒粗大问题,提高超声波探伤性,降低辊轴第二热处理风险,同时可缩短了生产周期,节能效果明显。     

26Cr2Ni4MoV转子钢晶粒细化研究

探讨高温预回火和临界区正火(Ac1-Ac3)处理对26Cr2Ni4MoV汽轮机转子钢粗大奥氏体晶粒细化效果的影响.试验结果表明,经高温预回火+临界区正火+正常正火处理后26Cr2Ni4MoV钢试样晶粒度达7.5～8.0级.较长时间的高温预回火处理导致α相的回复再结晶,推迟片状奥氏体的形成.高温预回火后再经临界区高温侧正火易于球状奥氏体的形核长大,晶粒充分细化.     

大型26Cr2Ni4MoV转子钢锻件试制

大型26Cr2Ni4MoV转子钢锻件对超声检测、性能、组织、残余应力等要求非常严格。通过强化各生产环节的过程质量控制,严密组织生产,最终成功试制了满足客户需求的转子钢锻件。     

低压转子用25Cr2Ni4MoV钢低温性能的研究

25Cr2Ni4MoV钢可进行调质处理和用于制作低压转子。对含0.25%C、1.62%Cr、3.75%Ni、0.33%Mo和0.09%V(质量分数),尺寸为Φ100mm×300mm的25Cr2Ni4MoV钢锻坯进行了860℃油淬和635℃回火处理以及610℃×8h空冷的稳定化处理。检测了钢的显微组织、室温力学性能及-50℃、-70℃、-90℃、-120℃、-160℃和-196℃的冲击韧度和冲击试样的断口形貌。结果表明:经调质处理的25Cr2Ni4MoV钢的组织为回火索氏体和少量残留奥氏体,力学性能符合要求;随着冲击试验温度的降低,冲击试样断口的剪切断裂的面积逐渐减少,解理断裂的面积逐渐扩大;在-196℃冲击试验的试样为明显的脆性断口;与调质态的相比,经过610℃稳定化处理的25Cr2Ni4MoV钢的力学性能和显微组织没有明显的变化,仍满足设计要求。     

12Cr2Ni4MoVNb钢热处理工艺参数的研究

通过对12Cr2Ni4MoVNb钢锻件的热处理工艺试验研究,重点进行了晶粒长大倾向、奥氏体化温度、奥氏体化保温时间、回火温度及回火保温时间对性能的影响的试验工作,分析了各种热处理工艺参数对力学性能的影响,优化了热处理工艺参数并在生产中进行了验证。在限定回火温度并且不损失塑韧性的前提下可以使σ_b和σ_(0.2)满足订货条件要求:σ_b≥90OMPa、σ_(0.2)≥60OMPa。     

新型转子钢25Cr2Ni4MoV的焊接性及接头性能

根据新型转子25Cr2Ni4MoV成分和合金特点,分别进行HAZ硬度、斜Y坡口裂纹、冷裂纹插销试验等,由试验结果可知,该钢种的冷裂纹敏感性强,焊接时预热温度应大于300℃。对接头常温力学性能和高温短时拉伸测试,结果表明该钢焊后的接头强度接近母材,塑性较好,焊缝的冲击韧性较高,接头微观组织为回火贝氏体和少量铁素体组织,断口由脆性断裂区和纤维断裂区组成,脆性断裂区为沿晶和准解理,随着预热温度的提高,沿晶成分减少,准解理部分增多。     

热处理工艺对12Cr1MoV钢组织性能的影响

通过常规力学性能测试设备、光学显微镜研究了不同热处理工艺对12Cr1MoV钢性能和组织的影响。结果表明:随着正火温度提高,12Cr1MoV钢的抗拉强度和屈服强度变化不大,而冲击韧性有较大增加;随着回火温度提高,经910℃和930℃两种正火温度处理,12Cr1MoV钢的强度和韧性变化不大。12Cr1MoV钢在热轧态、正火态及正火+回火态的组织均为铁素体+珠光体,经910℃正火+680℃回火处理后,钢中的铁素体晶粒度比930℃正火+680℃回火处理后更细小且分布更均匀,性能与前者基本相同。因此,可以选取910℃正火+680℃回火作为12Cr1MoV钢的热处理工艺,从而降低钢板生产的成本。     

服役环境对汽轮机低压转子30Cr2Ni4MoV钢力学性能的影响

对已服役16年的30Cr2Ni4MoV钢汽轮机低压转子的电机低温端和高温高应力段,分别在室温和340℃进行标准断裂力学性能测试。结果表明,长期服役后该转子材料的室温静拉伸性能仍满足标准技术要求。因服役环境的不同,转子两个部位的力学性能有一定差异。高温高应力段材料的低温脆性转变温度明显高于电机低温端,高温高应力段在室温下的延性断裂韧性明显低于电机低温端。两个部位材料的断裂韧性随温度变化的关系也不同,高温高应力段在340℃服役高温下的延性断裂韧性比室温数据略有升高,而电机低温端材料在340℃的延性断裂韧性明显低于室温。基于Paris公式定量分析显示,两个部位的抗疲劳裂纹扩展性能相近,电机低温端的抗疲劳裂纹扩展性能略好于高温高应力段;试验温度范围内,该转子材料的抗疲劳裂纹扩展性能对温度变化不敏感。     

30Cr2Ni4MoV低压转子钢的静态再结晶行为

在Gleeble-1500D热模拟实验机上,使用双道次热压缩的方法,研究了30Cr2Ni4MoV低压转子钢在高温变形时的静态再结晶行为。讨论了变形温度、应变、应变速率与原始晶粒尺寸对其静态再结晶的影响。根据实验结果,建立了30Cr2Ni4MoV钢静态再结晶动力学模型以及静态再结晶晶粒尺寸模型。实验结果表明:间隔时间越长、变形温度越高、应变和应变速率越大,静态再结晶体积分数越大;变形温度越低、应变越大、原始晶粒尺寸越小,静态再结晶晶粒越细小。     

25Cr2Ni4MoV钢发电机转子化学成分内控的建议

本文针对25Cr2Ni4Mo V钢发电机转子化学成分进行了内控,重点分析我公司以往生产的此类发电机转子冶炼方式、化学成分、晶粒度、夹杂物、碳当量、性能结果、工艺参数进行总结、统计分析,拟定出合理的化学成分内控方案。并通过实际生产试验,摸索适当降低主要合金元素含量对电机转子产品质量是否有影响,最终有针对性制定了合理化学成分。结果表明该工艺方案在保证发电机转子各项性能指标合格的前提下明显降低了产品制造成本。     

汽轮机25Cr2Ni4MoV钢转子联轴器的焊接修复

介绍了焊接工艺难度较大的汽轮机25Cr2Ni4MoV转子联轴器进行焊接修复的经验。     

30Cr2Ni4MoV低压转子钢的组织遗传特征

通过对30Cr2Ni4MoV低压转子钢非平衡组织重新加热过程奥氏体晶核形成和长大行为进行研究,探讨了低压转子钢的组织遗传特征。结果表明,不仅针状奥氏体晶核及针状和球状混合奥氏体晶核在长大过程具有遗传效应,而且球状奥氏体晶核在一定条件下长大时也具有遗传效应。     

26Cr2Ni4MoV钢转子热工工艺与晶粒度关系的研究

本课题针对26Cr2Ni4MoV 钢发电机转子和低压汽轮机转子中心孔存在的混晶问题,探讨了热工工艺与晶粒度的关系。模拟试验研究结果表明:锻造变形量越小,随后热处理细化晶粒越困难,所以转子中心变形量最好达到40％以上;对过热造成的粗晶,可通过两次正火来细化;锻后进行一次较高高温热处理,对随后热处理达到晶粒细化有利。本课题是针对我国目前大型发电机转子和低压汽轮机转子中心孔存在混晶问题进行试验研究的。常用的钢种是26Cr2Ni4MoV。由于热加工工艺操作不合理,往往使转子的中心孔性能不稳定。为了探讨热工工艺与晶粒度的关系,对这种钢进行了各种工艺的模拟试验,分析产生混晶(个别粗晶)的原因,以求解决的途径。这对改善转子中心的晶粒度和降低脆性断口形貌转变温度(FATT)也有意义。     

淬火温度对30Cr2Ni4MoV钢组织和性能的影响

为了解淬火温度对30Cr2Ni4MoV钢显微组织和力学性能的影响,对尺寸为φ100 mm×200 mm的试棒分别从780℃、820℃和860℃油淬随后640℃回火,检测了钢的显微组织和力学性能。结果表明:①不同温度淬火随后回火的30Cr2Ni4MoV钢的组织均为回火索氏体和残留奥氏体;②较低温度淬火、640℃回火的钢,马氏体呈条带状;③随着淬火温度的提高,钢的组织逐渐均匀化,由条带状转变成等轴状,其硬度和强度增加,冲击吸收能量下降。此外,扫描电镜检验表明,经调质处理的30Cr2Ni4MoV钢冲击试样断口有大量的韧窝,也有细小撕裂棱,基本为韧性断裂。     

热处理工艺对Cr12MoV钢耐磨性能的影响

比较了Ｃｒ１２ＭｏＶ钢经一次硬化处理和二次硬化处理后的耐磨性，结果表明：二次硬化处理能使粗大碳化物数量减少，形态改善，从而提高了其耐磨性。     

回火温度对30Cr2Ni4MoV钢性能和组织的影响

30Cr2Ni4MoV钢是一种发电机转子用钢。对含0.22%C、1.49%Cr、3.63%Ni、0.35%Mo和0.09%V(质量分数)的30Cr2Ni4MoV钢进行了860℃油淬随后615～740℃回火,以研究回火温度对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:经860℃淬火、不同温度回火的30Cr2Ni4MoV钢的组织均为回火索氏体+残留奥氏体,并且随着回火温度的升高,钢的硬度和强度下降,冲击韧度增加。扫描电镜检验表明:调质处理的30Cr2Ni4MoV钢的冲击断口有大量的韧窝及细小的撕裂棱,具有韧性断裂特征。