12%Cr超超临界转子钢锻造裂纹机理分析及损伤模型建立

针对12%Cr超超临界转子钢锻造表面裂纹严重的问题,从变形条件及应力-应变状态的角度出发,基于热拉伸实验获取了相应条件下的应力-应变曲线。通过分析断口形貌,判断了12%Cr超超临界转子钢高温拉伸断裂为典型的韧性断裂,并分析了锻造裂纹的产生与析出相的关系。通过观察试样断口切片,发现了大量相互缠结的位错,这些相互缠结的位错也是导致金属断裂的原因。通过对临界损伤值的比对发现,在应变速率为0.5 s^(-1)、温度为1100~1200℃时锻造最不易产生裂纹;在Normalized Cockcroft&Latham损伤模型的基础上引入温度补偿的应变速率因子Zener-Hollomon参数,建立了临界损伤值与Zener-Hollomon参数的关系式,得到考虑了温度和应变速率综合影响的高温损伤模型。

12%Cr超超临界转子钢中化学元素含量与淬火温度关系的研究

通过Jmat-Pro软件模拟不同化学元素含量对12%Cr超超临界转子钢中铁素体含量的影响,研究了钢中6种化学元素与淬火温度的关系。在此基础上,利用MATLAB软件建立了12%Cr超超临界转子钢中6种化学元素含量与淬火温度之间的关系模型。

12%Cr超超临界转子钢的晶粒长大规律

研究了12%Cr钢在1 000~1 250℃温度下保温时间对奥氏体晶粒长大的影响。通过实验研究,获得了该钢奥氏体晶粒在高温下的长大规律,建立了晶粒长大的动力学模型,并通过对该模型的拟合值和试验值的对比,表明此模型对其长大规律的预测具有较高的准确性。

12%Cr超超临界转子钢的静态再结晶行为

通过在Gleeble-1500D热模拟试验机上对12%Cr超超临界转子钢进行热压缩试验,试验按照双道次进行,研究该材料在高温状态下的静态再结晶行为。讨论了应变速率和预应变对材料的静态再结晶行为的影响,阐述了变形温度和道次间隔时间等因素的影响效果。根据试验结果,建立了该材料的静态再结晶动力学模型和静态再结晶晶粒尺寸模型。试验结果表明,温度升高、预应变的增加都会使静态再结晶体积分数增大,而应变速率的增大和道次间隔时间的延长也有利于静态再结晶的发生。通过计算获得该材料的静态再结晶激活能为3.155×10^(5) J/mol,并结合静态再结晶晶粒长大模型,确立了晶粒细化工艺条件。

12%Cr超超临界转子钢热变形行为及高温塑性本构方程

以12%Cr超超临界转子钢作为研究对象,借助Gleeble-1500D热模拟实验机,在变形温度为900~1250℃,应变速率为0.005,0.05,0.5和5 s^-1,变形量为50%的条件下,对试样进行热变形压缩实验。通过实验得到了该材料在不同参数下的应力-应变曲线,采用Arrhenius双曲正弦函数推导出12%Cr超超临界转子钢最大变形抗力本构方程,并分析了不同热加工条件下12%Cr超超临界转子钢的微观组织。通过实验可以得出:12%Cr超超临界转子钢对变形温度和应变速率的变化较为敏感,变形温度越高,应变速率越低,所对应的应力值越小,再结晶现象越容易发生。12%Cr超超临界转子钢的变形激活能为Q=5.266×10^5 J·mol^-1。

12%Cr超超临界转子电渣重熔工艺中试研究

对12%Cr超超临界转子重熔过程进行计算机模拟及小锭型中试,模拟结果表明选取的工艺参数合理。通过严格控制原始电极质量,采用CaF2-Al2O3-CaO-MgO-SiO2五元渣系、惰性气体保护、铝和硅钙间隔脱氧的重熔工艺参数能满足产品技术要求。

汽轮机材料1Cr12Ni2W1Mo1V超临界钢的热压缩流变应力行为

为研究不同工艺参数对汽轮机材料1Cr12Ni2W1Mo1V超临界钢高温变形行为的影响,在变形温度1000~1150℃,应变速率0.005~5 s^(-1)的条件下进行热压缩试验,得到了相应的真应力-真应变曲线。结果表明:1Cr12Ni2W1Mo1V超临界钢的高温流变应力对温度和应变速率比较敏感。通过双曲正弦本构方程和线性回归分析构建1Cr12Ni2W1Mo1V高温塑性变形的本构模型,并将流变应力的预测值与实验值进行比较,二者拟合程度高,表明该模型能较好描述该钢在热变形过程中的流动行为。

Cr_(12)Mo_1VNbN超临界转子钢锻造工艺研究

本文简要介绍了确定Cr12Mo1VNbN超临界转子钢锻造工艺参数的一种试验研究方法。通过分析研究,得出了较为合理的锻造工艺参数。

超临界蒸汽参数用高级的12％Cr钢的研制与制造

为了改善火电站的热效率，蒸汽参数趋向于更高的温度与更高的压力。在先进的蒸汽条件下，CrMoV钢以及常规12％Cr钢的持久强度显得偏低。因此，必须研制具有更高持久强度的新的12％Cr钢种。为此，详细研究了化学成分的影响，并研制出了称为TMK1与IMK2的12％Cr新型钢种[1]，用TMK1与TMK2制造的转子锻件已应用于实际的1000MW电站汽轮机转子。为防止12％Cr钢轴颈部分的损伤，采用了埋弧焊与冷辊压的方法对这些转子锻件的轴颈进行了焊层复差。

3.5%NiCrMoV钢超纯净低压转子锻件材料与工艺性能的研究

研究了3.5%NiCrMoV钢超纯净低压转子锻件制造工艺,并成功制造了一件整体低压转子。结果表明,Mn、Si、P、Sn等杂质元素含量控制良好,完全达到了J系数<10的目标。转子具有良好的成分均匀性和力学性能均匀性,并具有良好的抗脆化倾向。

超临界用10％CrMoVNbN汽轮机转子的制造

欧洲一项名为COST的联合研究项目，已开展了若干年，其长期目标是使蒸汽温度高达600℃，先进蒸汽状况下运行的汽轮机转子研制出9－12％Cr改进型抗蠕变钢。锻钢工程公司（Forgemasters Steel and Engineering Ltd）全力投入了此项工作，已研制出了几种新的改进型9－2％Cr钢。在锻造一个样机锻件后，FSEL现在已经为丹麦Skacrbaek与Nordjylland超临界电站生产制造了两个10％CrMoVNbY汽转机转子。为完成这些转子进行了几项必须的技术创新，并获得了许多专门知识与经验。本文将有助于了解汽轮机抗蠕变高合金转子锻件制造所必须的生产工艺。

超临界汽轮机主汽阀、调节阀铸造技术研究

主要介绍了超临界汽轮机主汽阀壳和调节阀壳铸件的铸造工艺技术,重点研究了12%Cr材质的铸造、熔炼、热处理、补焊技术。结合实际生产现状,运用MAGMASOFT软件进行了充型和凝固过程的数值仿真模拟及优化。运用研究成果,成功地生产出多件合格产品,达到了提升铸件制造工艺技术水平的目的。

超临界600MW汽轮机高压主汽阀壳的铸造

介绍了[ZG1Cr11Mo1VNbN材质超临界600MW汽轮机主汽阀]的技术要求,铸造工艺,生产难点和制造过程中的控制重点,为最终成功生产出满足要求的铸件,公司生产12%Cr超临界材料铸件提供了数据和借鉴。

30Cr1Mo1V转子钢低周疲劳的损伤规律

在540℃和565℃温度下进行30Cr1Mo1V转子钢的低周疲劳实验研究。应用损伤力学理论对实验结果进行分析,得到该材料在此温度下的损伤演化规律,并将试验结果和30Cr2MoV在550℃结果进行比较,从低周疲劳特性方面探讨30Cr1Mo1V用于超临界参数机组转子钢的可行性。结果表明,温度从540℃上升到565℃时,30Cr1Mo1V转子钢的低周疲劳性能无显著下降,30Cr1Mo1V钢在565℃的低周疲劳性能和30Cr2MoV钢在550℃下的疲劳性能处于同一水平。从低周疲劳特性看,30Cr1Mo1V转子钢用作超临界参数机组转子钢是可行的。

热处理对ZG1Cr10MoVNbN组织和力学性能的影响

超临界汽轮机高压内缸材料的力学性能的提高是超临界汽轮机技术进步的一个重要组成部分。针对这方面的要求,进行超临界汽轮机高中压汽缸材料的力学性能的研究,为设计制造高性能的超临界汽轮机提供可靠的数据依据。

600MW汽轮机阀门上端盖淬火裂纹原因分析及预防措施

对两件600MW汽轮机阀门上端盖(12%Cr材料)在首次油淬热处理后出现的严重裂纹情况,进行了研究和分析。分析认为:整个油淬过程冷却速度过快,入油方式不合适,是造成端盖淬火裂纹的主要原因,并提出了工艺改进和优化措施,取得了良好的效果。