超临界汽轮机低压转子0Cr17Ni4Cu4Nb钢叶片断裂原因

某超临界汽轮机低压转子次末级0Cr17Ni4Cu4Nb钢叶片发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜及能谱分析、金相检验、硬度测试等方法分析了叶片断裂的原因。结果表明:在灵活性运行工况下,机组承受的载荷频繁发生变化,造成低压缸进汽量和汽流频繁大幅波动,导致长叶型的次末级叶片在运行过程中发生颤振;次末级叶片的叶根尺寸与叶根槽不匹配,使叶根松动、叶片晃动,加剧了叶片的颤振;在两种因素共同作用下,机组出汽侧近叶根的应力集中区域萌生了裂纹,在叶片颤振产生的交变应力作用下,裂纹以疲劳的形式不断扩展,最终导致叶片整体断裂。

0Cr17Ni4Cu4Nb钢的热处理及显微组织和性能

0Cr17Ni4Cu4Nb钢是沉淀硬化不锈钢,通常要进行固溶处理和时效。对0Cr17Ni4Cu4Nb钢试样和零件分别在真空炉中加热至1040℃保温90~120 min随后在压力为0.1~0.4 MPa的氩气中冷却,和在普通电阻炉中加热至同样温度保温后水冷的固溶处理,以及480℃时效处理。随后检测了试样的硬度、零件的变形量和抗拉强度。结果表明:经真空高压气冷和水冷固溶处理的0Cr17Ni4Cu4Nb钢的显微组织基本相同,由马氏体、α铁素体和残留奥氏体组成;在压力为0.1~0.4 MPa的氩气中冷却固溶处理的0Cr17Ni4Cu4Nb钢零件的硬度、变形量和抗拉强度差异很小;0Cr17Ni4Cu4Nb钢固溶处理可采用真空高压气冷代替水冷。

时效温度对17-4PH钢微观组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子万能试验机等方法研究了不同热处理工艺对17-4PH马氏体不锈钢组织和力学性能的影响规律。实验结果表明:热处理后基体中的析出相对时效温度变化比较敏感,尺寸随时效温度升高而增大。固溶+时效处理的试样与原始样相比其硬度和抗拉强度显著提升,而塑性无明显变化。此外,1040℃固溶+470℃时效后的试样综合力学性能最好。

14Cr17Ni2钢锻件断裂原因分析

针对14Cr17Ni2钢锻件锻造退火后出现裂纹的原因对裂纹周围试样进行取样,对金相试样及断口位置进行了金相显微观察、扫描电镜形貌观察和能谱分析,研究了锻钢金相组织和热处理工艺,并对14Cr17Ni2钢锻件原料采购及锻造热处理工艺进行了改进,可以避免14Cr17Ni2钢锻件锻后裂纹的出现。

热处理工艺对17CrNiMo6齿轮钢带状组织的影响

17CrNiMo6大伞齿轮锻件经“880℃×4 h,空冷”正火+“680℃×5 h,空冷”回火预备热处理和“840℃×2 h,油冷”淬火+“200℃×2 h,空冷”回火最终热处理后,其切向、横向均存在5级带状组织,造成大伞齿轮锻件产品各向异性,使其横向的屈服强度、抗拉强度及塑韧性均低于要求值。分析了带状组织产生的原因,提出优化锻造加热和正火工艺。锻造加热过程中在950℃保温2 h进行高温扩散,正火温度升高至900℃保温6 h,同时在正火升温和降温至650℃均保温2 h,保证成分均匀,组织转变充分。最终带状组织消除,17CrNiMo6大伞齿轮锻件产品的力学性能尤其是塑韧性得到大幅提升。

冲击器用45CrNiMoV钢制管实验研究

对冲击器用45CrNiMoV钢进行了制管生产的实验尝试,研究了工艺参数对力学性能的影响。研究结果表明,该钢在1100℃以下的热强度较高,达到2 kN以上,并且热强度的升高速率随温度的降低显著增大,制管时应避免低温轧制,控制轧管温度不低于1100℃为宜;该钢的热轧态硬度较高,达到40 HRC,不利于机械加工,经过860℃退火处理后,硬度可降低到25~28 HRC;该钢在860℃正火+880℃淬火+不低于610℃回火时的冲击功可达到90 J以上,回火温度610℃为冲击功升高速率由小变大的拐点。

0Cr17Ni4Cu4Nb钢电渣坯裂纹产生原因

0Cr17Ni4Cu4Nb钢电渣锭开坯后,在钢坯角部有裂纹产生。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验等方法对该钢坯裂纹产生的原因进行分析。结果表明:开裂钢坯中的碳、氮、镍等元素含量较低,导致材料的铁素体含量较高,铁素体条带宽度较大;铁素体富集区的塑性较差,最终导致钢坯发生开裂。提高钢坯中的碳、氮、镍等元素的含量,可以改善钢坯的表面质量,避免产生裂纹。

17-4PH不锈钢激光修复E级钢组织及力学性能研究

文章通过激光增材制造技术在E级铸钢表面成型了单层和多层17-4PH不锈钢试样,对其微观组织结构和力学性能进行研究,重点测试其表面残余应力和拉伸性能。结果表明:单层与多层激光增材制造试样成型效果良好,内部组织结构细小致密,无裂纹、气孔等缺陷,单层表层晶粒小于多层增材试样;多层增材制造试样抗拉强度最大,单层增材制造试样屈服强度最高,而E级铸钢断后伸长率与断面收缩率最高;此外,多层增材制造试样表层残余应力最大,单层增材制造试样表面显微硬度最高。

热处理对45CrNiMoV钢析出相和力学性能影响

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察及硬度、拉伸性能测试,利用正交实验方差分析,研究了不同回火温度对45CrNiMoV高强钢析出相形貌和力学性能的影响。结果表明,实验钢回火温度对强度和冲击功均有显著影响,550℃回火后强/硬度达到最高值,600℃以上回火强/硬度急剧下降;实验钢回火温度从570℃提高到640℃,析出的碳化物形貌由条杆状向球形演变,570℃回火后,析出的细小的球状碳化物对马氏体板条边界存在钉扎作用。640℃回火后,析出的碳化物已经无法钉扎住板条边界;实验钢最佳热处理工艺为880℃油淬保温45 min+590℃回火240 min。

300M钢基体上高速火焰喷涂WC-17Co和WC-10Co4Cr涂层的疲劳和抗盐雾腐蚀性能

以涂层在飞机起落架的应用作为研究背景,在300M超高强钢基体上对替代电镀硬铬的两种高速火焰喷涂WC-17Co和WC-10Co4Cr涂层的疲劳和抗中性盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,两种有涂层的300M钢的疲劳寿命均高于无涂层300M钢,如考虑扣除涂层承受载荷,有涂层的300M钢与无涂层300M钢的疲劳寿命相当。喷砂镶嵌在基体表面的刚玉砂粒导致有WC-10Co4Cr涂层的疲劳寿命低于有WC-17Co涂层的300M钢。两种涂层对基体的疲劳性能都没有负面影响;两种涂层都提高了300M钢的抗盐雾腐蚀性能,但有WC-10Co4Cr涂层的300M钢表现出更好的抗盐雾腐蚀性能。综合比较两种涂层的性能,高速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层是更好的电镀铬替代涂层。

HOCr17Ni6Mn3钢丝电塑性拉拔的研究

研究了脉冲电流对HOCr17Ni6Mn3钢丝室温拉拔过程的影响结果表明，施加脉冲电流可使钢丝的拉拔力显著下降，最大降低幅值达40％．实验结果还表明，施加脉冲电流大大提高了钢丝的塑性变形能力、显著减缓了钢丝的加工硬化速度，使该钢丝在脉冲电流的作用下可从直径2．0mm拉拔至直径0．255mm而无需退火，拉拔钢丝的力学性能实验结果表明。

汽车罐车用17MnNiVNbR(WH590)钢板的性能

对拟用作汽车罐车主材的17MnNiVNbR(WH590)钢的性能进行了综合评价,较系统地研究了其冷热加工性能、力学性能及抗氢致开裂(HIC)性能和抗硫化物应力腐蚀(SSCC)性能。结果表明:该钢具有优良的冷热加工性能、较优良的强韧性匹配及优良的抗氢致开裂性能和抗硫化氢应力腐蚀性能,可以作为我国汽车罐车罐体的更新换代材料。

17MnNiVNbR钢焊接接头的性能

用电弧焊和埋弧焊对17MnNiVNbR钢板进行了对接焊,并对焊接接头进行拉伸、冲击、落锤及裂纹尖端张开位移试验,用光学显微镜观察了焊缝和热影响区的显微组织。结果表明:焊后经(570±15)℃×1h热处理后,焊接接头综合性能优良,可满足国标的要求;焊缝组织由先共析铁素体、针状铁素体和颗粒状贝氏体组成,粗晶热影响区组织为粗大的贝氏体。

0Cr17Ni4Cu4Nb钢制螺钉断裂原因分析

某故障螺钉所用材料为0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化型不锈钢。通过断口宏微观观察、金相检验、硬度检测和能谱分析等实验,确定螺钉的断裂性质及断裂原因。结果表明:螺钉的失效性质为疲劳断裂;故障螺钉与疲劳实验螺钉疲劳源区附近均为准解理与沿晶特征,故障螺钉的沿晶特征较明显,应与该材料特性有关,尤其是螺纹根部在预紧力、拉应力、弯曲应力等复杂的综合应力状态下,螺钉产生沿晶特征。

1Cr17Ni2钢U和V形缺口试样夏比冲击性能对比

对比了不同热处理工艺下1Cr17Ni2钢U、V形缺口试样夏比冲击试验的冲击吸收功、断口形貌和断面纤维率。结果表明在本试验热处理条件下,U形试样AKU2值符合国标要求,但V形试样AKV2值低,二者之间没有确切对应关系;断口形貌分析表明断口中的纤维状断面为韧性断口特征,结晶状断面为解理断裂与沿晶断裂混合的脆性断口特征;U形缺口试样断口的断面纤维率比V形缺口试样高。V形缺口试样更能反映出1Cr17Ni钢的脆性开裂倾向,当1Cr17Ni2钢的服役环境对冲击性能要求较高时用AKV2值评定其韧脆性更加可靠。

17CrNiMo6钢的热处理工艺及性能研究

对17CrNiMo6钢的热处理工工艺及高温下长时间保温后的组织性能进行了试验研究。结果表明，17CrNiMo6钢经过等温正火后可以使组织均匀，硬度下降至200～230HB。在980℃保温24h后820℃淬火、200℃回火，冲击功可达到70J。在1050℃保温24h后组织仍保持细晶组织，无长大倾向，可以通过适当提高渗碳温度来提高渗碳效率。

汽车罐车罐体用WH590(17MnNiVNbR)钢板的开发和试验研究

系统地研究了WH590(17MnNiVNbR)钢的各项力学性能,结果表明:WH590(17MnNiVNbR)钢具有优良的综合力学性能,可以作为我国汽车罐车罐体更新换代材料。

节镍型奥氏体不锈钢1Cr17Mn9Ni4N的组织和力学性能

从热处理工艺对室温拉伸性能的影响和试验温度对拉伸性能的影响两个方面分析了1Cr17Mn9Ni4N钢组织和力学性能之间的关系.试验结果表明:随着固溶处理温度(950～1075℃)的提高,强度降低、塑性提高;水冷或空冷对力学性能的影响不大;材料的锻比对力学性能具有一定的影响;与同类钢相比,1Cr17Mn9Ni4N钢具有优异的室温和低温力学性能.该钢在低温变形时的TRIP效应是低温综合力学性能良好的根本原因.

淬火与回火间的时效对1Cr17Ni2钢组织及屈服强度的影响

研究分析了 1Cr17Ni2钢在淬火与回火间进行时效对其组织及屈服强度的影响。认为淬火后 ,进行时效处理 ,然后再进行回火 ,可明显减少残留奥氏体量 ,提高 1Cr17Ni2钢的屈服强度及屈强比。

时效温度对0Cr17Ni4Cu4Nb钢组织及力学性能的影响

以。Crl7Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢为研究对象，分析了不同时效温度对其显微组织和力学性能的影响，并对试样断口特征进行了观察分析。结果表明：随着时效温度的升高（480～550℃），材料的抗拉强度瓯和屈服强度δp0.2呈逐渐下降的趋势，而材料的断面收缩率缈和伸长率艿。呈逐渐上升的趋势；材料的冲击韧性αku受时效温度的影响比较明显，呈逐渐上升的趋势，其中在550℃时αku达到213．4（J·cm^2）。同时由断口观察分析结果显示，时效温度为55。℃时拉伸断口的放射区最小，其塑性最好；冲击断口塑性变形最为明显，纤维区和剪切唇区所占的比例最大。0Cr17Ni4cu4Nb不锈钢随着时效温度的升高，淬火马氏体基体开始回复、再结晶，逆转变奥氏体开始生成并长大，导致材料中的残余奥氏体含量增加，而残余奥氏体的存在有利于OCrl7Ni4Cu4Nb不锈钢保持良好的塑性和韧性。