微量Mg添加对2.25Cr1Mo压力容器钢板奥氏体晶粒长大行为的影响

为揭示Mg对低合金钢奥氏体晶粒长大的作用,以2.25Cr1Mo压力容器钢板为研究对象,利用真空感应炉、450型双辊可逆轧机制备不加Mg和加Mg的热轧板材,采用光学显微方法和专业图像软件等分析研究了试验钢在900~1 200℃温度范围内加热时奥氏体晶粒长大行为,并对奥氏体晶粒变温长大动力学方程进行了数学回归分析。结果表明,在900~1 000℃加热时,Mg对奥氏体晶粒有细化作用;在1 100~1 200℃加热时,Mg对奥氏体晶粒无细化作用。数学回归分析表明,Mg添加可增大奥氏体晶粒长大激活能,在900~1 000℃温度范围内阻碍奥氏体晶粒长大。较低温度下Mg添加阻碍奥氏体晶粒长大与其在晶界或相界处碳化物的偏聚发挥钉扎作用有关,由于较高温度下固溶Mg不具有钉扎奥氏体晶粒长大的作用,致使奥氏体晶粒明显粗化。

硼和钒添加对Cr-Mo低合金钢步冷脆化倾向的影响

2.25Cr1Mo钢是我国四代先进钠冷快堆热交换器主体结构材料,因长期在中温环境服役,第二类回火脆性是其主要失效形式之一,因此掌握关键合金元素对该类钢种的第二类回火脆性影响是实现其铸件或变形部件国产化制造的关键环节。作者采用真空感应炉、450型双辊可逆轧机制备添加B、V的2.25Cr1Mo钢板,采用步冷处理试验方法研究了B、V添加对钢的第二类回火脆性倾向的影响。结果表明:P含量为0.05 wt.%~0.06 wt.%时,2.25Cr1Mo钢的第二类回火脆性倾向大,回火脆性程度敏感系数为达174℃。0.0048 wt.%B添加条件下,钢的回火脆性程度敏感系数为166.9℃,回火脆性倾向并未得到明显改善。0.46 wt.%V添加条件下,2.25Cr1Mo钢的热处理态冲击韧性和第二类回火脆性倾向均得到一定程度的改善,其中回火脆性程度敏感系数为134℃,较未添加试验钢降低幅度为23%。

π型向心径向流吸附器变质量流动特性研究

对径向流吸附器内变压吸附(PSA)制氧的变质量流动规律进行研究,有助于准确掌握吸附过程及床层内的变量因素对制氧性能的影响。对π型向心径向流吸附器建立气固耦合的两相吸附模型,并对其PSA制氧过程进行了数值模拟研究,得到了床层内氧气浓度分布、温度分布以及产品气浓度的变化规律。结果表明:首次循环结束时床层内氧气最高摩尔分数可达66.02%,回收率29.2%。非稳定循环期间,氧气摩尔分数从66.02%升高至97.5%,回收率从29.2%提高至38.5%。循环达到稳定后,床层内氧气摩尔分数最高可达98.6%,回收率38.9%左右,且达到稳定状态后床层内气固两相温差减小,逐渐达到热平衡。获得了吸附器内部气体与吸附剂两相间的传质、传热过程,为π型向心径向流吸附器用于PSA制氧提供技术支持。

核电用SA508-3CL钢的热成形行为及加工图

采用Gleeble-1500D热模拟试验机对SA508-3CL钢在变形温度800℃~1 200℃、应变速率0.001s-1~1s-1条件下进行热压缩实验,并将获得的真应力真应变数据引入Arrhenius型本构方程,通过多元线性回归计算,得到了SA508-3CL钢的变形激活能为422.455kJ·mol-1,同时建立了该钢的流变应力本构方程。将功率耗散图与失稳图叠加,得到了SA508-3CL钢在应变量为0.3、0.5和0.7时的热加工图,对在应变量为0.7时的热加工图及金相组织分析表明,该钢的组织缺陷主要是局部流变失稳,该钢的安全加工条件为温度1100℃~1200℃,应变速率0.01s-1~0.1s-1。

低碳贝氏体型厚规格X70管线钢低温韧性研究

以洁净钢冶炼控制技术、特厚板坯及优化的TMCP工艺为基础,通过对3种不同的成分体系进行对比,研究了不同成分体系对25 mm厚X70管线钢低温韧性的影响,确定了以低CMo-Ni复合成分生产贝氏体型厚规格管线钢的思路。以此为指导,进行了Φ1 219 mm×30.2 mm规格X70管线钢管工业化生产,制管后强韧性能较钢板小幅上升,焊缝及热影响区组织接近母材,具有良好的焊接性能。

P含量对快堆蒸发器用2.25Cr1Mo钢步冷脆化倾向的影响

2.25Cr1Mo钢是我国四代先进钠冷快堆热交换器主体结构材料,掌握钢中有害元素适宜控制范围是实现部件国产化制造的关键环节。采用步冷处理试验方法研究了不同P含量对2.25Cr1Mo钢第二类回火脆性倾向的影响。结果表明:P含量会对2.25Cr1Mo钢第二类回火脆性产生显著影响。当钢中P含量为0.002%(质量分数,下同)时,第二类回火脆性敏感系数为-51.4℃,脆化倾向小。当P含量升至0.012%,尽管该数值满足ASTM-A387标准规定的P含量要求范围(≤0.035%),但钢的第二类回火脆性敏感系数已达59.6℃,具有较强的回火脆性倾向。当P含量为0.05%时,步冷处理前后钢的冲击功均较0.012%P试验钢有了明显降低,且脆性敏感系数高达174℃,回火脆性倾向极大。在对2.25Cr1Mo钢成分设计时,建议P含量控制在0.002%为宜。

铸造耐热不锈钢HK-40炉管的TIG-MAG焊修复

在分析铸造耐热不锈钢HK-40炉管产生裂纹原因及HK-40钢焊接性的基础上,提出用TIG-MAG焊修复的焊接工艺。

低温高韧性热轧H型钢产品开发

通过马钢多年来的持续努力,成功开发出满足-50℃冲击性能要求的热轧H型钢生产技术,使H型钢能够在-50℃及以下低温环境下具有良好的抗低温冲击韧性。

应变速率对双相耐候钢显微组织的影响

利用OM、TEM、热模拟实验,研究了应变速率对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢显微组织的影响。研究表明:在变形温度880℃,应变1.2条件下,随着应变速率从0.1 s-1增加到20 s-1,耐候钢试样铁素体晶粒尺寸逐渐减小,铁素体体积分数逐渐增加;应变速率为1 s-1时,铁素体转变量为86.2%,铁素体晶粒尺寸为4.5μm;应变速率为20 s-1时,铁素体转变量为88.8%,铁素体晶粒最为细小,尺寸为2.2μm;当应变速率超过1 s-1后,铁素体转变量增加明显变缓,但铁素体晶粒仍然继续细化。

10Ni3MoVD锻件焊接裂纹敏感性试验研究

采用多种试验方法对抗拉强度级别为610 MPa的-50℃低温高强钢锻件10Ni3MoVD焊接冷裂纹和再热裂纹敏感性进行试验和综合评定,为该锻件焊接和焊后热处理工艺的制订提供了可靠的依据。

G1～G3接管拉伸试样标外断原因分析

材质为16MND5的G1~G3核电接管锻件,在进行拉伸试验时,其中B1试环拉伸试样在标点外断,导致拉伸试验结果无效。本文通过宏观断口、金相显微镜以及扫描电镜等试验分析,对该G1~G3核电接管拉伸试样标外断原因进行了分析。分析结果表明,该G1~G3核电接管拉伸试样标外断原因为拉伸试样上存在有堆积的非金属夹杂物,并提出了预防措施。

基于显微组织调控的Ti80合金强韧化机理研究

Ti80合金是由我国自主创新研制的耐蚀可焊近α型钛合金,海洋装备对Ti80合金的强度、塑性和冲击韧性提出了更高要求。通过调控退火温度得到Ti80合金等轴、双态和魏氏三种典型组织,对其进行力学性能测试,并采用SEM及EBSD技术阐明其演变规律和强韧化机理。结果显示:等轴α相优异的协调变形能力使等轴组织和双态组织具有优异的塑性,交错分布的α集束的协调变形能力差导致魏氏组织的塑性最差;魏氏组织的冲击吸收能量最高,三种组织冲击性能的差异主要来源于裂纹扩展功的不同;双态组织中等轴α相具有优异的塑性变形能力,片层α相具有较好的偏折裂纹作用和一定的塑性变形能力,因此,相对曲折的裂纹扩展路径以及沿着裂纹路径的良好塑性变形使其具有最优异的强度-塑性-冲击韧性匹配。

硫含量对Q345E低温冲击吸收功影响的研究

研究了硫含量对风电法兰用钢Q345E低温冲击吸收功的影响。结果表明,控制硫含量在一个适当范围内,可以提高低温冲击吸收功值。

AP1000核电设备钢制安全壳用CV钢板监造活动关键工作介绍

介绍了AP1000钢制安全壳用CV钢板监造活动各阶段的主要内容和工作重点。通过制定完整、规范的文件,采取切实可行的监造模式和质量控制措施,能够顺利、高效的完成核电用CV钢板的监造工作。

C含量对增材制造(FeCoCrNi)_(88-x)Mo_(8)WNb_(3)C_(x)高熵合金成型件组织与性能的影响

采用机械合金化方法与增材制造技术制备了(FeCoCrNi)_(88-x)Mo_(8)WNb_(3)C_(x)(x=0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5)高熵合金成型件。在明确该高熵合金形成规律的基础上,进一步分析了C含量对其组织和力学性能的影响规律。结果表明:当C含量介于0.25%~2.50%(摩尔分数)之间时,(FeCoCrNi)_(88-x)Mo_(8)WNb_(3)C_(x)高熵合金均由FCC相和M_(6)C相组成;随着C含量的增加,合金的抗压强度逐渐增加,塑性呈先增大后减小趋势;当C含量为2.00%时,合金的综合力学性能最优,其抗压强度为1993.4 MPa,断裂应变为31.5%。

Ni-Ti-Si三元合金热力学性质及非晶形成范围计算

基于Chou模型计算了在1273 K下Ni-Ti-Si三元合金的形成焓ΔH、过剩熵S^(E)、过剩吉布斯自由能G^(E)、各组元的活度以及8个Ni-Ti-Si三元合金金属间化合物的形成焓。基于Toop模型预测了在1273 K下Ni-Ti-Si三元合金的非晶形成范围。结果表明:Ni-Ti-Si三元合金在x_(Ni)=0.39、x_(Ti)=0.25、x_(Si)=0.36时的ΔH、S^(E)、G^(E)取得最小值,分别为ΔH_(min)=-56.25 kJ/mol、SE_(min)=-6.38 J/mol、GEmin=-48.14 kJ/mol。8个金属间化合物中,金属间化合物τ_(1)的ΔH最负,这说明τ1的相稳定性最高,在凝固时最先析出,然后是τ_(2)、τ_(6)、τ_(8)析出,最后是τ_(3)、τ_(4)、τ_(5)析出;Ni-Ti-Si三元系各组元活度值与理想熔体之间存在非常大的负偏差;Ni-Ti-Si三元合金可以形成非晶,并且非晶形成范围很大,主要位于x_(Ti)=20%~80%和x_(Ni)=15%~90%的成分范围内。本研究计算出的Ni-Ti-Si三元合金的金属间化合物成分范围以及非晶形成范围均与实验结果吻合良好。

变形温度对06Cr23Ni13不锈钢低∑CSL晶界含量的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了06Cr23Ni13不锈钢在应变速率为0.01 s^(-1)条件下,不同变形温度的热变形行为,探究了变形温度对06Cr23Ni13不锈钢低重合位置点阵(CSL)晶界含量变化的影响。结果表明,06Cr23Ni13不锈钢再结晶程度随着变形温度的升高而增大,当变形温度为1 150℃时,显微组织再结晶程度最高,奥氏体晶粒为等轴晶。利用Channel 5对不同变形温度条件下06Cr23Ni13不锈钢特殊晶界统计发现,低∑CSL晶界含量随着动态再结晶程度的升高呈先增大后减小的趋势,在1 150℃达到最大值。06Cr23Ni13不锈钢低∑CSL晶界主要由∑3、∑9和∑27晶界构成。

脉冲熔化极气体保护焊弧长神经网络建模及参数预测

针对脉冲熔化极气体保护焊中的基值电流、脉冲电流、脉冲时间、脉冲频率和电流上升速度等5个核心脉冲参数,通过高速摄影系统采集不同参数组合下焊接过程中的电弧弧长变化,并基于60条所得试验结果建立了关于电弧长度的BP神经网络预测模型。利用该模型预测脉冲参数与焊接弧长的相关性规律,建立的弧长预测模型相关系数R2=0.91,预测误差波动范围为[-7.0652%,7.3010%],在单因素预测中能够较好地反映脉冲参数对弧长的影响规律和变化趋势。

Mg对2.25Cr1Mo钢热处理显微组织与力学性能的影响

为揭示Mg在低合金钢中的微合金化效果,以2.25Cr1Mo钢为研究对象,利用真空感应炉、450型双辊可逆轧机制备不同Mg含量的15 mm板材,采用OM、TEM等手段分析热处理后显微组织,以及原奥氏体晶粒特征,并对其力学性能进行了测定。研究结果表明:Mg加入2.25Cr1Mo钢中可细化其原奥氏体晶粒,增加热处理组织中多边形铁素体体积分数。2.25Cr1Mo钢全氧含量在0.0003%的低含量条件下,Mg会偏聚在碳化物中,诱使碳化物尺寸降低,数量增多,增强碳化物对奥氏体晶粒长大的钉扎作用,进而达到细化原奥氏体晶粒的效果。经0.005%Mg处理后,2.25Cr1Mo钢冲击韧性稍有提升,而显微硬度变化并不明显。Mg处理后使得钢中铁素体分数出现一定范围内的增加是改善其冲击韧性的重要原因。

钛板表面质量对钛-钢复合界面的影响

通过测试爆炸钛-钢复合板结合强度和分析钛板表面质量情况,研究了复合板中钛层产生分层、碎边和皱褶缺陷的原因。结果表明,钛板上残留的冶金缺陷、板形不良和不均匀的边部致密氧化层残留,会造成复合板界面的结合不牢。针对复合时界面结合不牢的问题,提出了对钛板的质量管控和表面处理的适宜措施。