外加应力对15CrMo钢贝氏体相变和显微组织的影响

在Gleeble-3500热模拟机上对15CrMo钢进行了不同拉/压应力下的等温贝氏体相变试验。利用膨胀仪和扫描电镜研究了外加应力对15CrMo钢贝氏体相变动力学和微观组织的影响。结果表明,外加应力能为贝氏体相变提供额外的机械驱动力,促进贝氏体相变并增加贝氏体相变量,使贝氏体板条变得细长,同时细化了样品中的M/A岛组织,导致15CrMo钢的维氏硬度增加。由于施加了外应力,贝氏体相变过程中发生了择优取向现象。当外加拉应力和外加压应力大小相同时,总的相变驱动力大小相近,对贝氏体相变的影响差别不大,两种应力状态下的微观组织形貌没有明显差别。

15CrMo钢焊接修复工艺参数研究

本文以15CrMo钢为例,对其焊接修复的工艺参数进行研究。试验中,选择规格为60 mm×40mm×30 mm、100 mm×50 mm×50 mm的15CrMo钢,2.5 mm的TIG-R30焊丝、3.2 mm的R307焊,分别进行焊接修复试验和验证试验。在此基础上,对本试验中得到的最优工艺参数与传统的焊后热处理态进行对比分析。结果表明,1)焊接最佳条件为:焊条直径3.2 mm、焊接速度150 mm/s;焊条直径4.0 mm、焊接速度90 mm/s。2) 5道次单层堆焊的焊接热输入会多次作用于焊接接头,提升了焊接接头的力学性能。3)验证性试验实施去半道的操作,并应用气锤去除部分应力。最终获得的焊接接头的硬度降低到260 N/mm^(2),抗拉强度640 MPa,缺口冲击功达到185 J且获得了良好的焊接接头硬度分布与显微组织特性。

15CrMo合金钢高温流变行为及热加工图研究

采用等温热压缩实验研究了15CrMo合金钢在温度900~1100℃,应变速率0.01~1 s^(-1)条件下的热变形行为,获得该合金在高温条件下的真应力-真应变曲线,并构建了适应于15CrMo合金流变曲线的修正型Hansel-Spittel本构模型,修正后模型的相对误差仅为2.82%;基于修正型本构模型绘制了应变为0.1~0.6的热加工图.根据热加工图,得到15CrMo合金钢的最佳热加工温度为900~1025℃,最佳应变速率为0.01~0.055 s^(-1).

15CrMo水冷壁TIG自动焊接工艺研究

基于提高火力发电厂锅炉15CrMo水冷壁管焊接修复速度和接头质量的目的,分析对比了自动焊与手工焊及不同焊接方式的差异,提出自动TIG焊适用于15CrMo水冷壁管的焊接修复的可能性。分析确定了焊接方式、焊接材料和坡口形式并选取了工艺参数,开展自动TIG焊接工艺试验,对焊接接头进行了焊后无损检测、组织分析和力学性能测试,论证了焊接工艺参数的合规性和可用性,确定了自动焊接技术适用于15CrMo水冷壁管的焊接修复。

15CrMo钢换热器焊后分步热处理工艺研究

15CrMo钢是一种含铬和钼的低合金钢,因优异的热强性和良好的机械性能而广泛应用于高温和高压环境,如用于制造换热器等关键设备。该钢种的化学成分赋予了其良好的硬度和耐磨性,但焊接后往往会因为热影响区的材料性能变化而导致力学性能下降。因此,详细研究15CrMo钢换热器焊后分步热处理的工艺流程,通过实验验证不同热处理参数对焊接接头力学性能和微观结构的影响,提出针对性的工艺优化建议,以期达到提升焊接接头性能的目标。

锅炉水冷壁管材料20G和15CrMo在含Cl^-溶液中的点蚀特性

为研究水冷壁管材料20G和15CrMo在含Cl-溶液中的点蚀特性,通过常温电化学实验和高温挂片实验,对其常温、高温腐蚀特性进行分析,用透反射金相显微镜、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、X能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)、X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)对试片表面形态和组分进行表征与分析。结果表明,常温条件下,Cl-对这2种材料都有侵蚀性,其中15CrMo耐Cl侵蚀性能比20 G优秀。高温条件下,Cl-对20G和15CrMo的侵蚀性严重,促进材料的溶解,加速材料的点蚀。常温条件下Cl-与OH在金属表面存在竞争吸附作用,形成复合中间体FeOHCl,高温条件下Cl-的作用相当于催化剂,促进Fe2+水解,生成疏松无保护性的Fe3O4。在电厂实际运行中,应控制给水中Cl-质量浓度低于0.2mg/L。

15CrMo耐热钢Larson-Miller参数值的确定与应用

通过对已有文献资料的综合与分析处理,确定了珠光体型耐热钢15CrMo的Larson Miller(P)参数中的C值,并用以描述15CrMo的高温行为和性能,包括合金元素的贫化、蠕变强度和持久强度以及硬度的变化.并且进而用于15CrMo锅炉管道的寿命分析和剩余寿命的预测.

用Larson-Miller参数描述12Cr1 MoV与15CrMo的老化行为

通过系列温度-时间组合的实验室模拟实验和对大量数据的汇总、分析,证明Larson-Miller(P)参数可以合理描述12Cr1MoV、15CrMo等主蒸汽管道材料的多种老化行为.结果表明,随着P值的增大,热管材料基体中的合金元素贫化加剧,球化程度逐渐升高,且力学性能显著下降,显示出这两种主蒸汽管道材料的组织和力学性能退化与Larson-Miller参数之间良好的对应关系.

15CrMo钢在稠油热采注蒸汽管道上的应用

与 2 0G钢相比 ,15CrMo钢具有较好的力学性能和可焊性 ,在 3 5 0～ 40 0℃也具有较高的持久强度和蠕变能力。用 15CrMo钢替换原用 2 0G钢管制作的稠油热采注蒸汽管道和炉管 ,其腐蚀速率低 ,使用寿命长 。

微束等离子弧熔凝处理15CrMo钢的组织和性能

利用微束等离子弧对15CrMo钢表面进行熔凝处理,研究了熔凝后各区域的组织和性能。采用光学显微镜、显微硬度仪、磨损试验机、电化学腐蚀试验等方法对各区域进行了测试分析。结果表明,经微束等离子弧熔凝处理后试样剖面由熔凝区、热影响区和基体三部分组成。15CrMo基体组织为铁素体和珠光体组织,熔凝区组织为马氏体组织,热影响区晶粒大小不一,组织不均匀。熔凝区和热影响区的显微硬度和耐磨性明显高于基体,其显微硬度值约为基体的2倍。电化学试验表明经微束等离子弧表面熔凝处理后可提高试样表面的抗腐蚀性能。

热电厂15CrMo钢管高温蒸汽氧化腐蚀机理研究

研究某热电厂锅炉过热器15CrMo钢管在540℃/3.9 MPa条件下运行3000 h发生高温蒸汽氧化失效行为。利用X衍射、扫描电镜和电子探针等对15CrMo锅炉氧化层形貌和氧化膜成分进行组织结构观察和分析,结合高温水蒸气存在的情况下氧化膜生长理论,分析了这一特定条件下高温蒸汽氧化层的形成机理及其非正常失效原因。15CrMo钢在较短的服役过程中珠光体组织球化严重,达到4～5级,组织结构的退化导致力学性能严重下降同时炉管内壁发生严重的内氧化,从而降低管壁的有效厚度造成承压能力下降。晶界优先腐蚀,靠近晶界的基体组织内部形成大量孔洞,孔洞的形成是因离子扩散优先形成氧化点引起。氧化腐蚀产物分为内外两层,内氧化层结构疏松,方便了气体分子和金属离子的扩散,加剧了高温氧化的进行。

15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法

对15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法进行了探索,确定了一种磨抛光侵蚀剂法。结果表明:采用由25mL蒸馏水、30mL双氧水、2mL氢氟酸和2g草酸配置的磨抛光侵蚀剂,在室温下侵蚀试样约60s,能够清晰地显示出15CrMo钢和12Cr1MoV钢的显微组织;该方法具有操作简单、耗时少、不受部件位置和形状限制等优点,可极大地提高现场金相制样的效率。

15CrMoG钢Φ450mm管坯连铸二冷工艺的优化

建立了 15CrMoG钢 (% :0 12～ 0 18C ,0 80～ 1 10Cr,0 4 0～ 0 5 5Mo)弧形连铸Φ4 5 0mm圆管坯的二冷工艺模型以优化连铸二冷工艺。生产结果表明 ,在 0 4～ 0 6m/min拉速下生产Φ4 5 0mm 15CrMoG钢圆管坯时 ,采用弱二冷工艺 ,二冷比水量 0 30～ 0 35L/kg ,延长二冷区长度 ,控制铸坯进入矫直点前表面温度在95 0℃以上 ,则铸坯的等轴晶率达 4 7 0 %～ 4 9 3% ,无中心缩孔 ,近表面和中间裂纹 0级 ,中心裂纹 0～ 0 5级 ,断面碳偏析ΔC %为 0 0 2 % ,硫偏析ΔS %为 0 0 0 5 % 。

15CrMo钢表面熔覆Ni-Cr-B-Si合金层的组织及性能

采用火焰喷涂的方法在15CrMo钢表面预置一层约0.4 mm厚的Ni-Cr-B-Si合金层,然后利用微束等离子弧作为热源进行重熔。通过试验深入分析了熔覆层与基材的结合界面、显微组织及成分分布情况,测试了熔覆层的显微硬度、耐磨性及抗腐蚀性等,并与基材进行了对比。结果表明,通过火焰喷涂+微束等离子弧重熔方法相结合制备的Ni-Cr-B-Si熔覆层,组织致密,界面清晰,成分过渡平缓,与基体达到良好的冶金结合;在优化工艺参数下熔覆层表面形成大量的等轴晶;由基材到熔覆层显微硬度呈阶梯分布,与基材220 HV0.025相比,熔覆层显微硬度提高到500～750 HV0.025,耐磨性也得到显著提高;电化学试验结果表明,在3.5%的NaCl腐蚀溶液中经微束等离子弧熔覆的镍基合金涂层的耐蚀性明显高于基材。

首台15CrMo缠绕式换热器的制造

介绍了 1 5CrMo缠绕式换热器的制造过程及应用情况。

15CrMo钢在含有SO_4^(2-)的模拟汽轮机初凝水中的腐蚀特性

采用电化学方法考察了15CrMo钢在含有不同浓度SO42-汽轮机初凝水中的腐蚀特性;通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)结合EDS能谱仪观察和分析了15CrMo钢表面腐蚀产物形貌和化学成分,采用X射线衍射(XRD)分析了腐蚀产物的物相成分。结果表明,随着SO42-含量的增加,15CrMo钢的腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增加,SO42-可以造成15CrMo钢的点蚀,SO42-浓度越大,其造成的腐蚀越严重。

15CrMo合金钢热态飞灰冲刷磨损性能的试验研究

主要研究15CrMo合金钢在250°C～550°C的温度范围内受飞灰冲刷磨损的规律。试验表明,15CrMo合金钢在该温度范围内,首先随着温度的升高,相对磨损量减小,当达到一临界温度后,则随着温度的升高,相对磨损量增大。试验数据处理采用了两种方法,用多项式非线性回归,得出可计算磨损量的计算式,并可求得其临床温度;用二元线性回归分段回归,得出了临界点前后的温度指数和速度指数,可以此来表征温度与速度的影响。在试验数据的处理过程中。

15CrMo钢的蠕变-疲劳试验及蠕变回复行为

试验测试了500℃时峰值保持时间分别为0,2,5,10和20 min条件下15CrMo钢的蠕变疲劳性能,重点分析了材料在蠕变疲劳载荷下的变形行为和蠕变回复行为。结果表明,随着峰值保持时间的延长,材料的蠕变-棘轮总变形显著增加;当疲劳-蠕变存在峰值保持时间时,前一个循环中峰值保持结束时的应变值大于再次加载达到峰值时的应变值,存在一定的蠕变回复行为;峰值保持时间越长,15CrMo钢蠕变应变回复量越大,且相同保持时间下的蠕变应变回复量总体上保持恒定。

基于JMatPro软件15CrMo渗碳钢淬火组织与热物理力学性能预测

利用JMatPro软件,计算了不同渗碳量的15CrMo钢淬火组织相组成,热物理、力学性能参数,CCT曲线及端淬性。结果表明:淬火组织中渗碳体含量随渗碳量的增大而增多,奥氏体化温度随碳含量的增多而降低。在相同温度下,线膨胀系数、热导率、泊松比和密度随渗碳量的增大而减小;相反,比热容和杨氏模量随渗碳量的增大而增大。珠光体、贝氏体、铁素体和马氏体的转变温度均随渗碳量的增加而降低;屈服强度、抗拉强度和洛氏硬度随渗碳量的增大而增大;随距离淬火端面距离的增大,屈服强度、抗拉强度和洛氏硬度明显呈梯度形式递减。

15CrMo材质余热锅炉省煤器的腐蚀试验研究

省煤器是余热锅炉必不可少的换热部件,其性能直接影响着余热锅炉的正常运行。在省煤器的诸多失效因素中,以省煤器管的低温腐蚀为最。本文着重阐述了低温腐蚀的形成机理,并应用试验方法,对常用省煤器管材15CrMo钢进行金相组织、硬度及腐蚀速率的测试研究,确立了15CrMo钢的腐蚀速率与硫酸浓度、温度之间的关系,获得了15CrMo管材最耐硫酸腐蚀的组织状态,为余热锅炉省煤器的进一步改进提供了重要依据。