压力容器用12Cr2Mo1R钢150mm超厚板热处理对组织和性能的影响

试验用12Cr2Mo1R钢(/%:0.08C,0.07Si,0.45Mn,2.16Cr,0.95Mo,0.18Ni,0.14Cu,0.015A1,0.015Sn)经电弧炉-300 mm×2 000 mm电渣重熔扁坯轧制成150 mm厚板(开轧1 145℃,终轧850℃)。通过热模拟试验和温度场的有限元仿真得出12Cr2Mo1R钢的静态连续冷却转变(CCT)曲线和超厚板表面、厚度1/4处和1/2处(心部)的冷却温度曲线。热轧板经916℃226 min正火,698℃240 min回火后,钢板1/4厚度处为贝氏体+少量铁素体,1/2厚度处为贝氏体+铁素体,其力学性能-屈服强度464 MPa,抗拉强度585 MPa,伸长率22%,符合供货要求。

热处理工艺对12Cr2Mo1R钢的组织和性能影响

探讨了不同热处理工艺对12Cr2Mo1R耐热钢板性能和组织的影响，结果表明：随正火温度的升高贝氏体增加，强度提高，975℃正火后，显微组织为100％贝氏体和（Fe，Cr）3C型渗碳体；随回火温度的提高及回火时间的延长，强度降低，600℃回火时析出的纳米强化相不断长大成针状，同时，（Fe，Cr）3C型渗碳体不断球化，逐渐向（Fe，Cr）7C3型转化；正火处理后再经650℃回火处理，负蠕变现象消失。生产中12Cr2Mo1R钢宜采用正火＋回火处理，正火温度920～950℃，保温时间1．5～3．0min/mm；回火温度720～750℃，保温时间2．0～4．0min／mm。

12Cr2Mo1R钢相变规律研究

采用热膨胀法并结合金相组织分析及硬度变化来测定12Cr2Mo1R钢变形奥氏体的连续冷却转变温度,研究了钢的相变规律,结果表明,12Cr2Mo1R钢未变形奥氏体连续冷却转变,冷却速度<0.27 ℃/s时,组织为贝氏体+铁素体+珠光体;在0.27～8.4 ℃/s之间时,组织为贝氏体;>8.4 ℃/s时,组织为马氏体+贝氏体。变形奥氏体连续冷却转变,冷却速度<5 ℃/s时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体;在5～20 ℃/s之间时,主要为贝氏体组织;>20 ℃/s时,得到的组织为马氏体+贝氏体。形变加速了奥氏体连续相变,使连续冷却相变温度提高。钢中Cr、Mo等合金元素,提高了过冷奥氏体的稳定性,使连续转变过程中出现了亚稳奥氏体区,提高了贝氏体的淬透性。

热处理对12Cr2Mo1R耐热钢断裂韧度的影响

本文对12Cr2Mo1R耐热钢板进行了正火+回火处理(NT),然后再进行模拟焊后热处理(SPWHT),研究了这两种状态钢板在不同温度下的J-Δa阻力曲线,并对断裂韧度J0.2BL值进行了分析。研究结果表明,这两种热处理态组织均以贝氏体为主,所含碳化物都由M3C、M2C、M7C3和M23C6组成,其中M代表合金元素Cr、Mo、Mn和Fe或者它们的组合;在相同热处理的状态下,温度越高,断裂韧度值越高;相同温度情况下,正火+回火态12Cr2Mo1R耐热钢表现出较高的断裂韧度,因为其碳化物含量较小,碳化物之间的间距相对较大。

12Cr2Mo1R钢板裂纹成因分析及预防措施

针对本厂12Cr2Mo1R钢板在生产过程中出现的坯料火切、火清裂纹,板坯轧制过程中的拉裂、炸裂,表面星裂、网裂、纵裂、边直裂,以及钢板精整过程中的火切、剪切裂纹等不同类型的裂纹情况,进行了成因分析,并提出了相应预防措施,有效避免了裂纹的发生,提高了12Cr2Mo1R钢板的轧成率。