Si含量对10CrNiCuSi钢氧化铁皮的影响

为改善10CrNiCuSi船体钢表面质量,设计了Si含量为0.08%~0.65%的试验钢,研究了其在1150~1250℃下的高温氧化行为,利用弯曲试验评价了试验钢氧化铁皮的剥离性,并讨论分析了Si含量对富Si反应产物与氧化增重的影响。结果表明:在低于Fe_(2)SiO_(4)-FeO共晶温度条件下,随着Si含量增加,固态Fe_(2)SiO_(4)含量增加,其对氧化反应的抑制程度增加,氧化增重呈现下降趋势;在高于Fe_(2)SiO_(4)-FeO共晶温度条件下,随着Si含量在0.20%~0.65%范围内增加,液相含量增加,加快了氧化反应,氧化增重呈现上升趋势。富Si产物的液化现象对氧化铁皮的剥离性具有重要影响,富Si液相浸入基体和FeO中,形成锚状或网格状形态,造成内氧化层与基体界面平直度严重恶化,导致氧化铁皮难以剥离。随着Si含量的增加,氧化铁皮剥离难度进一步加大。温度和Si含量是改善10CrNiCuSi钢表面质量的关键因素,根据本实验研究结果,建议控制Si含量不高于0.20%,加热温度不高于1150℃。

10Cr9Si1Mo1VNb钢在450℃静态铅铋中的腐蚀行为

液态铅铋腐蚀问题是制约铅冷快堆发展的主要问题,商用9%~12%Cr铁素体/马氏体钢被认为是铅冷快堆首选结构材料。本文研究了10Cr9Si1Mo1VNb钢在450℃静态饱和氧铅铋共晶(LBE)中的腐蚀行为。结果表明:10Cr9Si1Mo1VNb钢暴露在LBE后,表面氧化膜主要由外氧化层Fe3O4、次外层(Fe,Cr)3O4和SiO2、内氧化区组成;Si与Cr在氧化过程中表现出协同作用,促进次外层形成,阻碍元素扩散,提高了基体抗氧化性;腐蚀1500 h后基体表面形成连续致密的氧化层,表现出良好的耐铅铋腐蚀性能。本文提出了10Cr9Si1Mo1VNb钢在450℃静态饱和氧LBE环境下的氧化扩散过程模型,为9%Cr耐热钢在铅冷快堆系统的应用提供了一定的理论依据。

10Cr9Mo1VNbN钢管焊接及热处理工艺研究

10Cr9Mo1VNbN钢是制造锅炉炉管的优质原材料,存在焊接性较差,对热处理温度很敏感,有较大冷裂倾向,焊后易检出焊缝区及热影响区冲击韧性、硬度等力学性能指标不合格等问题。研究了10Cr9Mo1VNbN钢管的焊接工艺,通过焊接试验和焊接工艺评定优化了焊接工艺以及热处理工艺参数,提升了10Cr9Mo1VNbN钢管的焊接质量,可为类似材质产品的焊接提供焊接工艺参考。

Ce对10Cr5MoV钢α-Fe晶粒尺寸及奥氏体长大行为的影响

采用背散射电子衍射技术对不含稀土和含稀土Ce的两种试验钢的α-Fe晶粒尺寸进行测量分析。结果表明,稀土Ce的加入使得α-Fe晶粒细化,形成的弥散细小的稀土夹杂成为异质形核核心,提高了回火过程再结晶形核率;固溶稀土的拖曳与钉扎作用延迟了再结晶的开始和结束时间,增加了再结晶转变的驱动力,降低了再结晶发生温度。采用不同的奥氏体化工艺对两种试验钢进行奥氏体化处理,研究Ce对奥氏体长大行为的影响。发现在880~1180℃加热、保温30~90 min奥氏体化条件下,试验钢的奥氏体长大指数n及晶粒长大速率常数K减小,奥氏体长大激活能Q与晶粒长大扩散频率因子M0增大,Ce的加入对奥氏体长大行为有抑制作用。

渗氮温度对Y10钢表面离子渗氮层组织和性能的影响

在不同温度(480,500,520,540℃)下对经过淬火和回火处理的Y10钢进行离子渗氮处理,研究了渗氮温度对渗氮层显微组织、硬度和高温摩擦磨损性能的影响。结果表明:不同温度离子渗氮后Y10钢表面渗氮层中均不存在白亮的化合物层,主要为氮扩散层;渗氮层的氮化物主要为ε(Fe_(3)N)和γ′(Fe_(4)N),随渗氮温度升高,ε(Fe_(3)N)相的衍射峰强度降低,γ′(Fe_(4)N)相的衍射峰强度升高,α-Fe相衍射峰趋于消失,渗氮层厚度增加;随着渗氮温度由480℃升高到540℃,渗氮层硬度由880 HV增加到999 HV,稳定摩擦因数由0.75降至0.65,磨损质量损失由0.74 mg降至0.34 mg,高温耐磨性能提高,这主要与渗氮层中形成更多的高硬度氮化物有关。

10^(#)非洲天然橡胶在半钢子午线轮胎胎体胶中的应用

研究10^(#)非洲天然橡胶(NR)在半钢子午线轮胎胎体胶中的应用。结果表明:使用50份10^(#)非洲NR替代TSR20泰国NR,胶料的门尼粘度降低,加工性能提高,硫化速率相近,物理性能相当;成品轮胎的强度性能、耐久性能和高速性能均达到企业标准要求,生产成本降低。

42CrMo与06Cr19Ni10异种钢焊接工艺研究

为了解决42CrMo和06Cr19Ni10异种钢焊接熔深不足的问题,进行异种钢焊接工艺研究。采用氩弧焊的焊接方法,焊接材料选择不锈钢焊材,并进行必要的焊前处理,焊接完成后对42CrMo与06Cr19Ni10异种钢焊接接头进行金相和硬度试验。结果表明:选用铬镍含量更高的不锈钢焊材,并对42CrMo母材进行焊前预热处理,可以获得熔合更好的焊接接头,焊缝区域硬度更加均匀。

10Cr9Mo1VNb与12Cr1MoVG异种钢焊接及热处理工艺探讨

锅炉及蒸汽管道检修改造过程中经常遇到厚壁管异种钢的焊接,为了保证焊接质量,根据标准规范选用合适的焊接材料、采用合适的焊接及热处理工艺,获得了优良的焊接接头,保证管线的安全可靠运行,希望能为以后类似管道焊接及热处理工艺的确定提供一些参考。

加热温度对10CrNiCuSi钢氧化铁皮的影响

为改善10CrNiCuSi船板钢表面质量粗糙的问题,采用电阻炉开展了1100~1300℃高温氧化试验,利用弯曲试验评价了氧化铁皮的剥离性,并研究了不同温度下氧化铁皮的演变规律。结果表明,随着加热温度的升高,氧化速率增大,氧化层厚度明显增加。氧化铁皮主要由Fe_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(4)、FeO和内氧化层组成,而内氧化层主要由FeNiCu、Fe_(2)SiO_(4)和FeO相组成。加热过程中Fe_(2)SiO_(4)/FeO共晶液相的产生对氧化铁皮的剥离性具有重要影响。在1100℃和1150℃条件下,内氧化层中的Fe_(2)SiO_(4)呈现颗粒状或块状弥散分布,氧化铁皮与基体之间界面平直,氧化铁皮易于剥离;在1200、1250和1300℃条件下,Fe_(2)SiO_(4)-FeO或Fe_(2)SiO_(4)发生熔化形成液相渗入基体和氧化铁皮中,造成界面粗糙,而锚状FeNiCu相与基体及氧化铁皮具有较好的结合力,两者的协同作用造成氧化铁皮难于剥离。因此在1100~1150℃条件下去除氧化铁皮较为合适。

10Mn5钢薄板激光焊接数值模拟及工艺优化

基于ANSYS有限元分析软件,通过调节焊接速度和焊接功率,对1.4 mm厚的10Mn5钢薄板的激光拼焊过程进行数值模拟,并结合焊接试验验证。结果表明:实际焊接的熔池形貌、焊接残余应力、焊缝组织均与模拟结果十分吻合,证明了材料参数和模型的准确性。通过对比不同焊接工艺下的熔池形貌及残余应力,发现激光拼焊1.4 mm厚10Mn5钢薄板的最佳工艺参数为焊接功率2.0 kW、焊接速度2.0 m/min。采用该工艺焊接的接头断裂于母材,其抗拉强度接近母材,但由于发生变形的母材仅为母材拉伸试样的一半,塑性低于母材。

超期服役10CrMo910钢高温性能及使用寿命评估研究

对某运行超过20万h的电站锅炉主蒸汽管道(材质为10CrMo910)进行取样,分别研究管道母材和焊缝的金相组织、机械性能和高温蠕变性能,通过数学模型预测其高温使用寿命。结果表明:在运行超20万h后,10CrMo910主蒸汽管道晶粒大小均匀,无明显的析出相聚集,处于稳态蠕变阶段。随着工作温度升高,韧性提高,管道和焊缝均保持良好塑性。使用等温线法预估,535℃、560℃、580℃下管道使用寿命均超过4.5万h,可以稳定运行。使用时应严格控制工作温度和压力,并增加检修次数,保证机组安全运行。

X12CrMoWVNbN10-1-1钢的蠕变-疲劳交互作用及断裂机理

在620℃下对X12CrMoWVNbN10-1-1钢进行不同应力比(0.2~0.4)和保载时间(0.3~1.5 h)下的载荷控制的高位保载蠕变-疲劳试验,对其蠕变-疲劳交互作用及断裂机理进行了分析。结果表明:试验钢的蠕变-疲劳寿命与保载时间呈指数关系,保载时间越长,应力比对蠕变-疲劳寿命的影响越小;从应变角度定义的蠕变-疲劳交互作用因子能够很好地反映稳定阶段的真应力-真应变迟滞回线与蠕变-疲劳寿命的相互作用;试验钢的蠕变-疲劳断裂模式为韧性断裂;当保载时间较短(0.3,0.5 h)时,疲劳损伤抑制蠕变损伤,损伤主要受循环中的疲劳载荷控制,断口中韧窝由疲劳主导作用下的晶界滑移变形引起;当保载时间较长(1.0,1.5 h)时,疲劳损伤促进蠕变损伤,损伤主要受与时间有关的蠕变载荷控制,断口中韧窝由夹杂物或第二相颗粒脱落所致。

10钢锻件性能不合格的原因分析与改进

对大规格10钢锻件力学性能不合格的原因进行了分析。结果表明晶粒粗大是大规格10钢锻件力学性能不合格的根本原因。锻件始锻温度高和锻后正火冷却速度过慢造成晶粒粗大。通过二次正火并调整冷却方式使不合格的10钢锻件得以挽救。降低始锻温度并提高正火冷却速度确保了大规格10钢锻件力学性能满足技术要求。

10B21冷镦钢BOF-LF过程钢渣渣化行为研究

在钢铁长流程冶炼过程中,各环节稳定高质量生产都离不开炉渣的重要作用,流程性成渣过程的深入研究对强冶降本、提质增效和资源回用影响显著。本文以10B21冷镦钢生产为背景,研究钢渣在BOF-LF过程的渣化行为。结果表明,经过BOF-LF过程,从化学成分角度,钢渣的二元碱度(CaO/SiO_(2))陡升,而三元碱度(CaO/(SiO_(2)+Al_(2)O_(3)))和全碱度([(CaO)+(MgO)+(MnO)+(FeO)]/[(SiO_(2))+(Al_(2)O_(3))+(P_(2) O_(5))])均呈现下降趋势。从矿物组成分析,转炉渣的主要矿相为CaO、Ca_(2)SiO_(4)、(Mg,Fe)O、Ca_(2)Fe_(2)O_(5)、Ca 2(Al,Fe)_(2)O_(5),而精炼渣的矿物组成主要为CaO、Ca_(6)Al_(7)O_(16)、Ca_(2)SiO_(4)、FeB。从显微组织形貌分析,观察到转炉渣样以板条状、珊瑚状形貌的硅酸二钙为主体矿相,其余各矿相在渣中无序分布。在精炼渣中,可观察到含玻璃化分层结构,生成的硅酸二钙和钙铝酸盐呈现聚集性分布。结合熔渣结构的理论计算,钢渣的NBO/T值由转炉渣的8.34下降到精炼渣的2.93,解离程度呈现下降趋势。

拉丝断面压缩率对10B30钢球化退火组织及力学性能的影响

研究了拉丝断面压缩率(5%~35%)对Φ9.67~11.69 mm 10B30钢丝(/%:0.28~0.34C,0.0005~0.0030B)球化退火组织及力学性能的影响。结果表明:随着球化退火前拉丝断面压缩率的增加,球化退火组织级别提高,抗拉强度降低,断面收缩率提高,这是因为拉丝促进了球化退火过程中的自发球化和碳化物的ostwald熟化;当拉丝断面压缩率达到25%以上,球化组织和相应的抗拉强度和断面收缩率趋于稳定;实际生产中,退火前拉丝断面压缩率不应低于25%。

40Cr10Si2Mo气阀钢中游离铁素体的形成原因分析及改进措施

本文通过40Cr10Si2Mo钢试样金相组织观察、显微硬度测试、SEM能谱分析、热处理工艺试验研究、化学成分及相图分析模拟,分析并确定了40Cr10Si2Mo钢中游离铁素体的形成原因,同时提出了有效的改进措施。

10CrNi3MoV钢典型甲板分段焊接变形预测研究

预测10CrNi3MoV钢船体结构的焊接变形,对于船体结构工艺设计和精准制造具有重要的意义。采用固有应变法,并利用有限元软件分析,对10CrNi3MoV钢典型甲板结构的焊接变形进行了预测,开展不同焊接方案下焊接变形量的仿真,分析了典型甲板分段焊接结构变形趋势,为实现船体工艺技术的上升或突破积累了技术经验。

浅谈喷丸强化及WC10Co4Cr涂层对300M钢疲劳性能的影响

采用喷丸强度为0.4mmN的工艺对300M钢进行喷丸强化,再利用超音速火焰喷涂在300 M钢基体上进行WC10Co4Cr的涂覆。研究了300M钢在未喷丸强化和喷丸强化后基体上的涂层结合强度,以及未经处理、仅经过喷丸处理、经过喷丸处理与喷涂工艺处理后的300M钢疲劳性能,并对疲劳断口进行了微观形貌分析。涂层结合强度试验结果表明,未喷丸强化和喷丸强化后的基体上的涂层结合强度没有明显区别,均高于70MPa。疲劳试验结果表明,喷丸强化工艺使得300M钢的高应力区的疲劳性能获得明显的提高,但疲劳极限略有降低;而材料即便先经过喷丸强化再进行喷涂工艺处理,疲劳性能仍有十分明显的下降,甚至低于未处理的基体。断口分析结果表明,喷涂工艺中的吹砂处理对试样表面的损伤明显,不仅破坏了喷丸强化工艺引入的表面强化层,而且损伤了强化层下方的部分基材,损伤点的存在造成了材料疲劳性能的明显下降。

ES10复合结构在钢桥面铺装养护中的可行性探究

本文基于“舟山跨海大桥桃夭门大桥钢桥面结构层修复施工”科研课题成果,分析总结了舟山跨海大桥在通行期间大流量无法断流的情况下,采用环氧沥青混凝土+高黏高弹SMA10沥青混凝土的结构铺装层形式,快速、不中断交通的情况下对钢桥面铺装层进行整修,为今后大交通流量且无法断流的钢桥面铺装养护施工提供了可行性技术支撑。

8.8级非调紧固件用10B21盘条研究与开发

采用转炉→精炼炉→真空脱气→方坯连铸→加热→粗轧→中轧→精轧→减定径→吐丝→XDWP(Xingcheng Direct Water Patenting)冷却→斯太尔摩风冷冷却的方式试验生产基于10B21钢的8.8级非调紧固件用热轧盘条。通过控制减定径温度为813℃,吐丝温度为828℃,斯太尔摩辊道速率设置为0.75 m/s,在连续经过XDWP冷却和斯太尔摩风冷后获得的热轧盘条抗拉强度达到680 MPa,断后伸长率为23.6%,断面收缩率为75%,力学性能完全满足GB/T 29087―2012的要求。且经过1/4冷顶锻和25%的大减面率拉拔试验,其结果满足紧固件用户使用要求。