X20Cr13钢材成分对力学性能影响的回归分析

对钢厂6 t电弧炉+LF+VOD+3 t ESR生产的40 mm×40 mm^80 mm×80 mm X20Cr13不锈钢方钢棒材(/%:0.17~0.22C,0.30~0.80Mn,0.10~0.50Si,0.30~0.80Ni,12.5~14.0Cr)随机抽取89炉次,进行化学成分与力学性能的统计回归分析,得到了该类钢材成分与其力学性能的定量回归关系式:σ_s=704.9+121.9[Ni]-84.9[Mn];σ_b=638.7+51.1[Ni]-40.5[Mn]+16.9[Cr];A=81.8-24.8[C]+2.7[Mn]-4.4[Cr];Z=49.4+47.5[C]+4.8[Si]+4.3[Ni];A_(KV)=-90.8-55.8[Mn]+10.2[Cr]+154.1[Si]。如工艺参数和棒材规格等因素改变时,应重新回归分析,修正方程系数。

X20Cr13钢的晶粒度测定及其抗氧化性能研究

耐热钢的晶粒度及其抗氧化性能在一定程度上决定了其在实际服役过程中的安全性。对汽轮机组用X20Cr13钢的晶粒度进行测定并对其抗氧化性能进行了研究。结果表明:X20Cr13钢的晶粒度为5.2级,符合汽轮机组用材料的技术要求。热重及同步热分析结果表明:在566~650℃保温3 h后,试样质量未发生明显变化,且未发生明显的相变。氧化试验结果表明:在620℃保温不同时间(25~125 h)时,随着保温时间的延长,试样表面的氧化物逐渐增多并聚集长大成层片状,但总体数量仍相对较少,说明X20Cr13钢的抗氧化性能优异。

06Cr19Ni10与20Cr13钢的焊接性分析及焊接工艺措施

文章详细分析了06Cr19Ni10与20Cr13钢的焊接性,主要涉及到不同基体组织的不锈钢焊接问题以及在实际焊接中要采取的工艺措施。

汽轮机叶片用X20Cr13钢的热处理工艺研究

采用正交试验对汽轮机叶片用X20Cr13钢进行了热处理工艺研究,以获得该钢的最佳热处理工艺,并在回火后以不同的速度冷却,以揭示冷却速度对钢的回火脆性的影响。结果,X20Cr13钢的最佳热处理工艺为900℃油淬或风冷,670℃回火,风冷。

热处理工艺对透平叶片用X20Cr13钢显微组织和力学性能的影响

为揭示热处理工艺对透平叶片用X20Cr13钢的显微组织和力学性能(包括韧脆转变温度和抗晶间断裂性能)的影响,对其分别进行了从950~1 000℃油淬和650℃回火、退火后油淬和回火以及高温正火后油淬和回火的热处理。结果表明:粗大碳化物沿晶界析出是钢的韧脆转变温度和晶间断裂面积比例不合格的主要原因;降低淬火温度和缩短淬火加热时间,或淬火、回火前进行退火或正火,均能使钢的韧脆转变温度和晶间断裂面积比例下降。X20Cr13钢可行的热处理工艺为950~970℃加热后油冷,随后650~660℃回火。

04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种钢焊接接头微观组织及性能研究

为提高04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢和20MnMoNb高强钢的焊接效率和其焊接机理,采用手工钨极氩弧焊(TIG)+焊条电弧焊(SMAW)对同等厚度的两异种材料进行焊接,并通过金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线分析仪和硬度计等,研究了04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种金属焊接接头微观组织和力学性能。结果表明:采用TIG+SMAW焊接可以实现04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种钢的有效焊接;焊缝区域组织为γ相,从底部垂直于熔合线向上生长,Ni,Cr,Mo,Fe四种元素含量从04Cr13Ni5Mo侧向20MnMoNb侧均呈明显的梯度分布特征;接头的抗拉强度略低于两侧母材,达到04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢的92%,达20MnMoNb母材的98.2%,断裂类型为解理断裂+韧性断裂的混合型断裂;焊缝区域的硬度较两侧母材高,冲击吸收能量介于76.3~84.9 J之间。该研究对TIG+SMAW组合焊接在超级马氏体与高强钢焊接领域推广应用奠定一定的基础。

提高阀门零件用20Cr13钢韧性的工艺优化

采用光学显微镜、扫描电镜等方法研究了不同淬火、回火温度对20Cr13钢常温和-40℃冲击性能的影响。结果表明,当淬火温度相同时,随着回火温度由500℃升至700℃,试样的抗拉强度逐渐降低,冲击性能先降低后升高;当淬火温度由常规的1030℃降低至1000℃,回火温度相同时,试样的抗拉强度变化不大,但常温和-40℃下的冲击性能都有了一定的提高。

高硬度20Cr13钢的耐磨性

对20Cr13不锈钢进行了不同温度的淬火回火处理以获得不同的硬度,进而研究了不同硬度下20Cr13不锈钢的摩擦磨损性能。结果表明:回火温度≥580℃时,20Cr13不锈钢的硬度<40 HRC,材料摩擦系数K与材料硬度h趋势一致,耐磨性差;回火温度≤550℃时,硬度>40 HRC,材料摩擦系数K与材料硬度h趋势背离,趋于常值,磨损体积V不受硬度h影响,耐磨性高。

汽轮机用X20Cr13叶片钢热处理工艺探讨

采用不同的热处理工艺研究了X20Cr13叶片钢室温力学性能、FATT和晶间断裂率。结果表明,在相同回火温度下,随着淬火温度升高,材料的强度提高,而冲击韧性、FATT50以及晶间断裂等塑性指标随之下降。采用970℃淬火+670℃回火的热处理工艺既可以获得优良的综合力学性能又适合实际生产。

法兰密封螺栓断裂失效分析

通过宏观检验、化学成分分析、拉伸试验、硬度试验、金相检验、断口分析等方法对某批20Cr13钢法兰密封螺栓断裂失效原因进行了分析。结果表明:由于淬火加热温度偏低造成该法兰密封螺栓显微组织中存在大量颗粒状碳化物,部分区域还存在大量带状未溶铁素体,致使该处产生应力集中,并造成螺栓的强度偏低、硬度分散度大,组织存在严重的不均匀性,当螺栓承受正常的工作载荷时,就会在应力集中的法兰密封螺栓螺纹根部沿着铁素体带产生裂纹并疲劳扩展,最终导致螺栓断裂失效。