沿海湿热气候环境中1Cr13母线闸刀连杆球铰的断裂原因

沿海湿热气候条件下,某220 kV变电站母线闸刀驱动杆的连杆球铰发生完全断裂,闸刀无法操纵。为明确故障原因,使用体视显微镜、光学显微镜、直读光谱仪、扫描电子显微镜以及能谱分析仪等设备对连杆球铰进行了分析。结果表明:受海洋性气候影响,断裂的连杆球铰断面上存在腐蚀性元素Cl。综合来看,连杆球铰断裂的直接原因是在沿海湿热环境中,Cl离子破坏了1Cr13不锈钢表面的钝化膜,进而诱发了不锈钢的电化学腐蚀。腐蚀发展到一定程度后,与磨损交互作用,最终导致断裂。

1Cr13半马氏体不锈钢短轴热处理后开裂的原因分析

针对某厂1Cr13半马氏体不锈钢短轴热处理后产生裂纹的问题,通过宏观形貌检查、化学成分分析、金相检验、硬度测试和裂纹断口形貌分析等方法对热处理后产生开裂的原因进行分析。结果表明:碳含量略高于标准值、组织中存在较多分布不均匀并且形态控制较差的硫化物夹杂以及由孔隙气道偏析和碳化物聚集偏析形成的偏析线和与淬火后的残余应力是1Cr13半马氏体不锈钢短轴热处理开裂的主要原因,其中以呈细长条状分布的硫化物夹杂和偏析线危害最大。可以通过严格控制钢材的化学成分、夹杂物及偏析线的数量、大小和分布形态与热处理工艺相结合的措施,解决1Cr13半马氏体不锈钢短轴热处理后开裂的问题。

西霞院水电站1Cr13不锈钢活动导叶裂纹修复

不锈钢活动导叶是水轮发电机组导水机构重要部件,在经过长期运行后导叶轴头部位出现裂纹,必须对其修复处理。活动导叶自身材料对焊接工艺要求极高,严格控制施焊变形是要解决的关键难题。西霞院水电站1Cr13不锈钢活动导叶在无须返厂的情况下,通过严格控制导叶修复中施焊温度及焊后保温冷却,尽量消除导叶焊接残余应力;采用新方法,制作专用导叶修复平台,在修复中将导叶轴头与平台固定,最大限度降低了轴头受热后因自身重力下沉而造成的变形。导叶修复结束后上卧车检测导叶长短轴端同心度跳动量均符合设计要求。

1Cr13Al4热轧板材连续退火工艺研究

以1Cr13A4热轧板材为研究对象,对其进行不同加热温度和保温时间的热处理试验,保温后进行快速冷却,并对其微观组织及拉伸力学性能进行分析。结果表明:1Cr13Al4热轧板材经连续退火后,组织可实现再结晶,拉伸力学性能可得到有效改善;共总结出6种退火工艺,晶粒相对细小的尺寸为80~100μm,延伸率可达到28%~32%,屈服强度可达到450~470 MPa,抗拉强度可达到570~590 MPa。

回火温度对1Cr13不锈钢组织与力学性能的影响

采用不同温度对1050℃油冷淬火后的1Cr13不锈钢进行回火处理,然后对试样进行力学性能检测和显微组织分析。结果表明:随回火温度的升高马氏体组织不断分解,当温度高于450℃时,合金碳化物开始沿晶界析出,当温度达到600℃以上时,马氏体组织转变为索氏体组织,合金碳化物已呈现弥散分布,并开始长大、球化;显微组织的变化导致其力学性能也出现较大变化,随回火温度的升高,其硬度和抗拉强度降低,但其冲击韧度显著提高;1050℃油淬+(650～750)℃空冷回火时可以获得良好的综合力学性能。

TiC/NiCr金属陶瓷与1Cr13不锈钢的真空钎焊

以CuMnNi和CuMnCo合金为钎料,采用真空钎焊方法实现了TiC/NiCr金属陶瓷与1Cr13不锈钢的牢固连接。研究了钎料类型及钎焊工艺对钎缝接头力学性能与微观结构的影响。结果表明,采用CuMnNi钎料时在1050℃保温30min的钎焊工艺下获得了最高界面抗剪强度为338MPa,而采用CuMnCo钎料时在1050℃保温60min的钎焊工艺下获得了最高界面抗剪强度为274MPa,剪切断口发生在金属陶瓷靠近钎缝侧。良好的界面扩散互溶是获得较高界面连接强度的主要原因。并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析等方法对钎焊接头微观组织、剪切断口进行了观察和分析。

1Cr13不锈钢微动腐蚀中腐蚀与磨损交互作用

利用自制的微动腐蚀系统研究１Ｃｒｌ３在ＮａＣｌ溶液中腐蚀与磨损的交互作用．实验发现阴极保护不能完全抑制１Ｃｒ１３在质量分数为３．５％ＮａＣｌ溶液中的腐蚀，同时又考虑到液体润滑作用与交互作用对微动腐蚀质量损失的影响效果相反，应该将其区分开来．建议用一种新的数学模型来定量化评价交互作用．

电弧喷涂工艺参数对1Cr13涂层与45钢结合强度的影响

电弧喷涂技术常用于机械零件如柱塞、曲轴等的修复。喷涂层与基体的结合强度直接影响其寿命,并与喷涂工艺有密切的关系。用正交设计试验方案,在45钢基体上采用电弧喷涂方法制备了1Cr13涂层,并通过涂层结合强度试验考察了喷涂工艺参数与涂层结合强度的关系。结果表明:电弧喷涂1Cr13钢丝的优化工艺参数为:电压32 V,电流240 A,喷涂压力0.7 MPa,喷涂距离150 mm;影响涂层结合强度的工艺参数从主到次依次为电弧电流、喷涂压力、喷涂距离和喷涂电压。

工艺参数对高速电弧喷涂Al/1Cr13复合涂层组织结构的影响

用高速电弧喷涂制备Al/1Cr13复合涂层,采用3因素3水平正交试验法系统研究了电弧电流、电弧电压和喷涂距离对复合涂层的组织结构、孔隙率和氧含量的影响规律。采用扫描电镜对复合涂层的显微组织和孔隙率进行表征,采用氧氮含量分析仪测得涂层的氧含量。结果表明,在第9组喷涂参数即电弧电流为240A,电压为32V,喷涂距离为150mm的条件下制备的高速电弧喷涂Al/1Cr13复合涂层组织较致密,Al和1Cr13涂层的孔隙率最低分别为1.6%和2.2%。Al涂层氧含量显著低于1Cr13涂层,最低约为2%。

1Cr13不锈钢部分滑移区和滑移区的高温微动磨损特性

采用Deltalab-Nene7型电液伺服式高温微动磨损试验机,研究了核反应堆蒸汽发生器管支撑部件材料1Cr13不锈钢从室温到400oC的微动磨损行为。通过动力学特性分析,结合显微观测,结果发现:1Cr13不锈钢的高温微动行为与微动区域特性密切相关。在滑移区内,随着温度的升高,摩擦系数与磨损降低。微动磨损机理为氧化与剥层:高温氧化效应以及氧化膜的形成随温度的升高而加剧。在微动工况下,氧化膜萌生裂纹,裂纹扩展折向表面,直至氧化膜剥落,形成磨屑。然而,在部分滑移区内,温度对微动行为影响很小。

海泥中硫酸盐还原菌对1Cr13不锈钢腐蚀的影响

利用交流阻抗测试技术 ,扫描电镜及表面能谱、失重法、微生物分析等方法 ,在室内模拟条件下研究了海泥中硫酸盐还原菌对 1Cr13不锈钢腐蚀的影响 ,及在含和不含硫酸盐还原菌的海泥构成的宏电池腐蚀中 1Cr13不锈钢的腐蚀行为。试验结果表明 ,在有菌泥中 1Cr13不锈钢的自然腐蚀速度均大于在灭菌泥中 ,两者相差 5.1倍。说明海泥中硫酸盐还原菌增大了 1Cr13不锈钢的腐蚀速率。在有菌和灭菌海泥构成宏电池时 ,有菌海泥中 1Cr13不锈钢作为阳极 ,腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所增大 ,加速率为 14 .6%。而在灭菌海泥中 1Cr13不锈钢作为阴极 ,腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所减小。

冷喷涂钛涂层与1Cr13不锈钢的电偶腐蚀行为

以氮气为载气,在压力为2.0MPa,载气温度为500℃的状态下,用冷喷涂的方法在1Cr13不锈钢基体上制备了钛金属涂层。经SEM观察,发现涂层的厚度较大,没有直接贯穿到基体的孔隙存在,距离基体越近的区域,涂层的孔隙率越小,XRD分析表明,涂层基本无氧化物相生成;从热力学和动力学两方面研究冷喷涂钛涂层与1Cr13不锈钢的电偶腐蚀行为,发现两者的电偶腐蚀倾向较小。

00Cr13Ni5Mo焊丝焊接1Cr13马氏体不锈钢的组织与性能

应用不锈钢焊丝00Cr13Ni5Mo对1Cr13马氏体不锈钢进行焊接实验,并对其焊缝及热影响区的金相组织进行了观察分析,对焊接试样的维氏硬度、抗拉强度进行了测量。结果表明,焊缝处为整齐排列的细柱状晶组织,晶间残余奥氏体均匀交替分布,同时基体上弥散分布着碳化物和粗大的合金化合物质点,晶粒度6级;焊缝组织均匀,强度高,焊接性能好。

1Cr13不锈钢砂带磨削试验研究

叶片是组成汽轮机的关键部件,但是制造叶片的材料大多属于难加工材料。目前关于叶片材料的砂带磨削研究还非常有限,采用两种不同磨料砂带对制造汽轮机叶片的常用材料1Cr13进行了工艺试验,对磨削后工件表面粗糙度及砂带磨损表面形貌进行了观测。讨论了磨削压力和磨削时间对表面粗糙度的影响。在磨粒磨损理论模型的基础上,揭示了砂带的磨损机理,分析了磨料种类和理论磨削深度对砂带磨损的影响。实验表明,当磨削压力为50 N左右和磨削时间为15 s时,表面粗糙度有稳定的较小值。理论磨削深度在0.3 mm～0.6 mm之间能使陶瓷磨料砂带磨削1Cr13材料保持稳定的微破碎磨损。

热处理工艺对含铜钼1Cr13不锈钢性能的影响

研究了热处理工艺对含铜钼1Cr13马氏体不锈钢抗菌性、耐腐蚀性和硬度的影响。采用均匀设计法设计热处理工艺,并用回归方程分析了试验结果。结果表明:当1Cr13Cu3Mo钢经1 200℃×15 min固溶、550℃×1 h时效后,其硬度和抗菌率具有最大值,硬度达到40.6 HRC,抗菌率为100%;该钢在不同介质中的腐蚀速率随时间的增加而减小,最后趋零。

不同状态下1Cr13不锈钢摩擦磨损性能的比较

对比研究了不同状态(铸态、锻态)1Cr13不锈钢的摩擦磨损性能。结果表明,相同条件下,与铸态1Cr13不锈钢相比,锻态1Cr13不锈钢有较少的磨损量和较低的摩擦系数,表明锻态1Cr13不锈钢的耐磨性更好。

1Cr18Ni9Ti与1Cr13不锈钢焊接接头组织及电化学性能

用金相法观察和分析了用1Cr18Ni9Ti焊丝进行焊接的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢板和1Cr13马氏体不锈钢板焊接接头的组织;通过海水模拟溶液浸泡试验,测量焊接接头极化曲线和交流阻抗曲线,对比分析了焊缝与母材的耐腐蚀性能。结果表明,焊接接头组织为典型的柱状晶凝固组织;焊接接头中,马氏体母材和焊缝区容易受到腐蚀,而奥氏体母材不易受到腐蚀。

含铜1Cr13型低碳马氏体抗菌不锈钢的组织和性能

研究了成分（％）为0．11-0．13C、13．46Cr、0-4Cu的低碳马氏体不锈钢1100℃15min油淬，600℃5h回火处理后的抗菌性、硬度和耐蚀性。实验结果表明，当钢中含2％～4％Cu时，钢淬回火后的组织为索氏体基体上弥散分布富铜相，当钢中铜含量从2％增加至4％时，淬回火后钢的HRC硬度值从38增加到48，大肠杆菌的杀菌率从42％增加到95％，在5％硫酸中致钝电流和电压减少，使钢易于钝化。

砂带磨削1Cr13叶片表面粗糙度的试验研究

为改善叶片材料的表面磨削效果,本文进行了砂带磨削1Cr13叶片表面粗糙度的试验研究,系统分析了磨削用量对表面粗糙度的影响规律。该研究对生产实践具有理论指导意义。

0Cr18Ni9、1Cr13和1Cr17不锈钢在熔融LiCl-5%Li_2O中的腐蚀行为

采用浸没法分别研究了0Cr18Ni9、1Cr13和1Cr17三种不锈钢材料在700℃LiCl-5%Li2O(质量分数)熔融盐中的腐蚀行为。结果表明:0Cr18Ni9和1Cr13不锈钢的腐蚀产物主要为LiFeO2和LiCrO2,1Cr17的腐蚀产物主要由LiFeO2、LiFe5O8和LiCrO2组成;三种钢的腐蚀速率均随时间的延长而增大,并且1Cr13的腐蚀速率明显大于1Cr17和0Cr18Ni9的;在试验条件下,1Cr17铁素体钢和0Cr18Ni9奥氏体钢的耐蚀性能相当,均优于1Cr13马氏体钢。