AOD法冶炼护环用奥氏体不锈钢1Mn18Cr18N

通过对1Mn18Cr18N护环钢中氮的溶解度进行热力学计算分析,发现增加钢水中Cr、Mn的含量,能够显著提高氮的溶解度。同时,随着钢水温度的降低,氮的溶解度也会提高。阐述了采用非真空感应炉和电弧炉、AOD与LF精炼等冶炼工艺生产1Mn18Cr18N护环钢的过程,并利用底吹氮气进行合金化处理,缩短了生产时间,同时成分控制也相当稳定。在使用AOD精炼底吹氮气进行合金化时,钢水中氮含量可达到0.547%,氮的溶解度趋于饱和。LF精炼过程在使用氮气底吹和含氮合金的情况下,钢中氮含量可达0.68%。

20 t级1Mn18Cr18N高氮钢的冶炼技术研究

1Mn18Cr18N是一种高强度、高抗腐蚀性的不锈钢,通常用于发电机护环上。它的主要成分为18%的锰、18%的铬和0.47%以上的氮。通过1Mn18Cr18N钢中氮的溶解度计算,确定了其成分控制目标。通过氮的合金化方案控制,得到了成分合适的电极;通过在常压100%N_(2)气氛下进行电渣重熔,成功冶炼了一支重量20 t级的1Mn18Cr18N高氮钢电渣锭,该钢锭成分均匀、纯净度良好,N能达到0.65%及以上的良好水平。

1Mn18Cr18N钢护环裂纹性质和材质状态分析

采用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析了某电厂300MW发电机运行5万多小时的1Mn18Cr18N钢护环的裂纹性质,并对护环进行了力学性能试验,结果表明护环的材质状态良好,护环开裂系由氯离子引起的应力腐蚀所致。

1Mn18Cr18N护环钢高温低周疲劳特性研究

为了研究超超临界汽轮发电机护环钢1Mn18Cr18N在工作温度100℃的低周疲劳特性,本文采用应变控制法对其进行温度为100℃下的低周疲劳试验,并对试验结果进行分析讨论。拟合出循环应力应变曲线和应变寿命曲线,得到了护环钢1Mn18Cr18N在100℃时的低周疲劳特性参数,包括Rambeg-Osgood参数和Manson-Coffin公式,推导出该材料的转变寿命NT。结果表明:1Mn18Cr18N护环钢低周疲劳特性表现为循环软化,循环软化程度随应变幅值的增加而增大,软化速率随应力下降幅值增加而增大;1Mn18Cr18N护环钢的过渡寿命为2177周次,小于2177周次时,塑性应变高于弹性应变成为影响疲劳断裂的主要因素,大于2177周次时,弹性应变主导疲劳断裂。

600MW 1Mn18Cr18N护环的制造

主要阐述了600 MW 1Mn18Cr18N护环的热锻、固溶处理、外补液液压胀形冷变形强化等制造过程中质量控制要点及采取的工艺措施,保证了600 MW护环质量达到用户的要求,填补了600 MW 1Mn18Cr18N护环国内制造空白。

电炉—精炼炉双联法冶炼1Mn18Cr18N护环钢

阐述了采用电炉与钢包炉双联、真空精炼、大气下注的工艺生产300MW发电机护环用钢的生产过程,并着重讨论了高Mn、高Cr时N的溶解度和真空下Mn的行为,以及生产方案的可行性及相应的措施。

1Mn18Cr18N钢护环冷变形前的毛坯准备

1Mn18Cr18N钢护环在冷变形前的毛坯需要具备良好的机械性能,以便在冷变形后的强度能够满足护环的技术要求。同时,护环的的毛坯尺寸需根据冷变形率进行合理设计。

1Mn18Cr18N护环钢固溶强化研究

1Mn18Cr18N护环钢热处理过程中不发生相变,是单项奥氏体,所以锻造时产生的碳化物只能通过固溶处理进入奥氏体。利用小试样模拟试验,在1050℃进行固溶处理,通过三种不同冷却方式分析其对力学性能、组织、析出物的影响,得出在水冷(水循环良好)条件下的综合力学性能良好,兼具较低的屈服强度和较好的韧性。

电渣重熔1Mn18Cr18N护环钢补缩过程的温度变化规律

以电渣重熔准稳态过程的温度场为初始条件,采用ANSYS与CFX商业软件相结合的方法,研究分析了电渣重熔补缩过程中的温度分布,考察了无补缩操作、直线降流方式和阶梯降流方式三种条件下电渣锭热节的最终位置.结果表明:在无补缩操作条件下,电渣锭热节附近糊状区离渣-金界面的最远距离为162 mm,直线降流方式距离为130 mm,大阶梯降流方式距离为70 mm,而小阶梯降流方式的热节位置几乎保持不变.因此,阶梯降流方式更有利于1Mn18Cr18N护环钢电渣重熔补缩工艺的顺利进行.

护环用1Mn18Cr18N钢的组织和性能

借助金相显微镜及高分辨扫描电镜等试验手段,研究了不同加热拆卸温度对1Mn18Cr18N奥氏体不锈钢组织和性能的影响规律。结果表明:随加热温度的提高,晶粒内部滑移线变少,在500℃至600℃晶界及滑移线析出相由点状或链状向半网状或全网状析出;析出物的产生对1Mn18Cr18N钢的力学性能影响显著,当加热温度提高到500℃(550℃),析出相弥散分布对冲击(拉伸)性能起到一定的强化作用,当加热温度提高到600℃,全网状析出相使晶界弱化造成1Mn18Cr18N钢的拉伸及冲击性能急剧下降。断口分析表明,随加热温度的提高,1Mn18Cr18N钢断裂形式由韧性断裂向准解理断裂和脆性断裂形式转变。