A 2Cr12NiMo1W1V pengeacél magas hőmérsékletű mechanikai viselkedése
A 2Cr12NiMo1W1V lapátacélt főként turbinák nagynyomású lapátjai és csavarjai gyártásához használják, a lapátok, amelyek közvetlenül felelősek a gőz kinetikai és hőenergiájáért mechanikai energiává, a turbina egyik legfontosabb része. A szuperkritikus és ultra-szuperkritikus gőzturbinák munkakörülményei nagyon kemények, különösen a magas hőmérsékletű szakasz lapátjainak kell ellenállniuk a magas hőmérsékletnek, nagy igénybevételnek, nagy sebességnek és egyéb zord körülményeknek, ezért magasabb, magas hőmérsékletű teljesítménykövetelményeket támasztanak a lapátokkal szemben. acél. Jelenleg a martenzites rozsdamentes acél, például a pengeacél magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságainak vizsgálata a mechanikai tulajdonságok indexének változására korlátozódik különböző hőkezelés vagy mikrostruktúra esetén, és a magas hőmérsékletű mechanikai alakváltozási viselkedés vizsgálata ritkán történik. Ezért elemeztük a 2Cr12NiMo1W1V pengeacél szakítómechanikai tulajdonságainak változását különböző hőmérsékleteken és különböző alakváltozási sebességeken, a mechanikai viselkedéseket metallográfia és TEM analízis segítségével.
A vizsgálathoz a profilgyár által gyártott kovácsolt hengerelt izzított 2Cr12NiMo1W1V acélt választottuk ki, melynek kémiai összetételét az 1. táblázat mutatja be. Amint az 1. táblázatból látható, a 2Cr12NiMo1W1V edzõkémiai összetételét alapvetõen az elõírt tartományon belül szabályozzuk. A vakmintát kondicionáltuk, a hőkezelő rendszer 1035 fok × 1 óra olajos oltás, 690 fok × 2 óra léghűtés, majd a szakítószilárdságú minta készült.
Szobahőmérsékleten (22 fok), 300 fokon, 600 fokon és 900 fokon a nyúlási sebesség 10-1, 10-2, 10-3 és 10-4s-1 volt a szakító próbatesteken végezzük. A minták kihúzása után azonnal kiszedtük és az áramló vízben szobahőmérsékletre hűtöttük. Metallográfiás és transzmissziós elektronmikroszkópos mintákat vettek azokról a területekről, ahol a törés után nem jelentkezett nyakkivágás. A metallográfiai mintákat forrósajtolással Mosaic módszerrel készítettük, 5mLHCl+10gFeCl3 kevert korrozív anyaggal marattuk, majd metallográfiai mikroszkóp alatt figyeltük meg. Miután az átviteli mintákat manuálisan 80 ~ 100 μm-re políroztuk, a mintákat előkészítettük és végül Tenupol-5 elektrolitikus kettős permetező műszerrel és PIPS691 ionhígító műszerrel tisztítottuk, a mikroszkópos megfigyelést pedig a JEM{17}} végezte. transzmissziós elektronmikroszkóp.
A teszt eredményei azt mutatják, hogy:
(1) A hőmérséklet emelkedésével a 2Cr12NiMo1W1V pengeacél szilárdsága csökken, plaszticitása nő, és az alakváltozási sebesség feszültségre gyakorolt hatása nő, de a minta kevésbé érzékeny az alakváltozási sebességre. 300 fokon a plaszticitás a legrosszabb, és a magas hőmérsékleti fokozatba lépés után a plaszticitás jelentősen megnő a hőmérséklet emelkedésével. 900 fokon, amikor az alakváltozási sebesség 10-1s-1, a Z szakaszos zsugorodási arány eléri a 94,1%-ot, és a 2Cr12NiMo1W1V pengeacél magas hőmérsékletű szakító tulajdonsága kiváló.
(2) A húzási hőmérséklet növekedésével a diszlokációs sűrűség jelentősen csökken, és a diszlokációs vonal egyenes csíkká válik. 300 fokon új, magasabb V tartalmú csapadékok jelennek meg, ami a pengék acél plaszticitását rontja. 900 fokon a martenzit nagy része ferritté és karbiddá alakul, és néhány régió átkristályosodik. Az elektrondiffrakciós mintázat azt mutatja, hogy a karbid M23C6, és a kristálysáv tengelye párhuzamos a mátrix kristálysáv tengelyével.
