汽轮机用20Cr1Mo1VNbTiB钢高温双头螺柱断裂原因

某火力发电厂汽轮机用20Cr1Mo1VNbTiB钢高温双头螺柱发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析、力学性能测试等方法对螺柱断裂的原因进行分析。结果表明:螺柱的第一扣螺牙根部存在粗晶区,组织由回火贝氏体转变为马氏体相位的贝氏体,材料塑性、韧性下降,脆性增加,在高温应力和交变载荷的作用下,粗晶粒区发生沿晶开裂并不断扩展,最终导致螺柱发生脆性断裂。建议严格控制冶炼工艺和热处理工艺,规范螺柱安装、拆卸程序,采用无损检测、硬度测试等方法对螺柱进行出厂检验,以保证其使用性能。

20Cr1Mo1VNbTiB钢高温紧固螺栓失效分析

某超临界机组用20Cr1Mo1VNbTiB钢高温螺栓出现了早期断裂,对断裂的宏观和微观特征进行了观察,分析了螺栓老化状况,探讨其失效原因。结果表明,20Cr1Mo1VNbTiB钢螺栓经高温运行后,碳化物聚集长大不明显,抗拉强度和硬度没有明显下降,但冲击性能明显降低,可见螺栓断裂失效与老化无关。装配时的预紧力过大,加速了螺栓的蠕变损伤,根据断口形貌判定其断裂性质为高温蠕变断裂。

某电厂汽轮机20Cr1Mo1VNbTiB钢汽门螺栓开裂失效分析

针对某电厂汽轮机用20Cr1Mo1VNbTiB钢高压调速汽门螺栓和中压联合汽门螺栓开裂原因进行了失效分析。分析结果表明:两螺栓样品的化学成分及硬度均符合相关标准要求。两螺栓样品的显微组织局部存在混晶现象,且组织中存在大量大块硬脆的第二相—MC相。组织中大块的硬脆MC相可以作为裂纹形核点,会增加裂纹萌生几率,加速材料裂纹扩展,增加材料开裂失效倾向。该析出相具有较高硬度和高稳定性,热处理难以将其消除,通常在冶炼过程中形成,应加强冶炼工艺管控,避免出现大量大块硬脆的MC相。