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在含NaCl高温高压水/水蒸气中的腐蚀行为

为研究15CrMo钢在高温高压含NaCl工质中的腐蚀行为,搭建了高温高压反应釜实验台。利用SEM,EDS,XRD测试方法对在不同工况下的15CrMo腐蚀样品进行了分析。结果表明,当腐蚀温度为280℃时,相比于饱和水,Fe_(3)O_(4)的晶体结构在饱和蒸汽中的生成速率更快。当腐蚀温度上升到360℃时,15CrMo在含盐饱和蒸汽与含盐饱和水中腐蚀产物的晶体结构均已无明显变化,其表面的晶体结构各自趋于稳定。在饱和蒸汽中FeOCl的生成反应对温度变化的敏感性较高,温度为280℃时,该生成反应仅在腐蚀工质为含盐饱和水时发生,而在360℃,含盐饱和蒸汽中的样品表面也能够发生。在280~360℃,15CrMo在含NaCl饱和水中的腐蚀程度相较其在饱和蒸汽中更高。

15CrMo钢换热器焊后分步局部热处理工艺

15CrMo钢固定管板式换热器在预制过程中进行整体焊后热处理,很容易引起换热管与管板的焊缝开裂。为解决这一问题,在查阅相关资料并结合多年制造经验的基础上,经几次试验制订了分步局部热处理的工艺,在热处理后的无损检测及压力试验过程中均没有发现换热管与管板的焊缝发生泄漏,极大地保证了产品质量。试验结果表明,对管程及壳程全部采用15CrMo钢的固定管板式换热器,并使用分步局部热处理的方式可达到预期的消除焊后应力的要求。对15CrMo钢制换热管与管板的焊缝采用分步局部加热方式,既可满足热处理工件均温性的要求,又可达到消除应力的目的,为制造该类换热器积累了经验,提高了同类产品的市场竞争力。

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。

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 % 。

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。

15CrMo合金钢常温态和热态时冲蚀磨损性能的试验研究

通过试验研究分析了金属材料在不同温度时冲蚀磨损的机理与性质,并主要针对电厂锅炉高温对流受热面常用钢材15 CrMo合金钢进行了常温态与热态冲蚀磨损的试验,得出15 CrMo合金钢材料在不同温度时抗磨损性能的特点与规律.

15CrMo钢珠光体球化对机械性能的影响

石油化工设备所用的铁素体－珠光体型耐热钢在长期高温条件下服役后，显微组织中的片状珠光体将转变成球化体。为搞清这种组织变化对机械性能造成的影响，选用石化设备常用的１５ＣｒＭｏ钢，对其进行了不同热处理工艺条件下的模拟球化退火处理，获得了不同的组织形态。对３种具有不同组织形态的试样进行了高温拉伸试验。结果表明，珠光体球化使钢的高温强度降低，尤其是高温屈服强度降低显著。球化程度愈严重，钢的高温强度愈低。该结果可为球化后的设备能否继续服役提供一定的参考依据。

带磁性15CrMo钢管的焊接工艺

在石化企业设备检修过程中,经常会遇到新旧钢管之间焊接时带磁的问题,这给正常焊接带来了一定的困难。本文根据在15CrMo钢管焊接过程中遇到的具体情况,分析了钢管产生磁性的原因及其对焊接质量的影响,介绍了现场实用的消磁、导磁方法,通过选择合适的焊接工艺,达到了正常焊接的目的。

15CrMo钢免热处理现场焊接修复工艺研究

以15CrMo钢的焊接修复为例,研究焊接速度、焊材规格、堆焊道次和层数对堆焊接头硬度和显微组织的影响,获得了最佳的同种钢堆焊的工艺参数。采用该工艺参数进行V型坡口免焊后热处理焊接试验,并对焊接修复区的力学性能进行了验证。结果表明15CrMo钢同种材料免焊后热处理焊接修复工艺为:先使用φ2.5 mm的TIG-R30焊丝进行氩弧焊打底,再使用φ3.2 mm的R307焊条进行手工电弧焊,焊接速度为150 mm/min,同时在焊接过程中采用去半道焊和气锤去应力处理。所得到的焊接修复区硬度甚至优于传统焊后热处理修复工艺的,能满足工程上对焊接热影响区和焊缝区硬度不高于母材硬度100HV、冲击功大于40J的要求。