焊前和焊后调质处理下25Cr2Ni4MoV钢焊接接头的组织及性能

对比研究了焊前和焊后调质处理条件下25Cr2Ni4MoV钢焊接接头的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能,调质处理工艺为920℃×1h油淬+580℃×2h回火,焊接工艺为手工焊条电弧焊。结果表明:焊前调质处理的接头焊缝组织为板条马氏体+δ-铁素体+M_(23)C_(6)碳化物,焊后调质处理使焊缝中的δ-铁素体溶解,形成了板条马氏体+回火索氏体+M_(23)C_(6)碳化物;焊后调质处理条件下,焊缝中的板条马氏体细小均匀,M_(23)C_(6)碳化物呈颗粒状分布于原奥氏体晶界和马氏体板条晶界处,焊缝的强度、冲击韧性和耐腐蚀性能均优于焊前调质处理的。

25Cr2Ni4MoV锻轴制造工艺研究

对25Cr2Ni4MoV钢锻轴的冶炼、锻造、热处理工艺进行研究,并通过超声检测和力学性能检验,充分证明了其冶炼、锻造、热处理工艺的可行性。在生产实践中,成功地制造出了4支该材质的60 MW空冷发电机转子。

药芯焊丝镍含量对25Cr2Ni4MoV高强钢焊接接头组织与性能的影响

基于25Cr2Ni4MoV钢的化学成分,设计了3种不同镍质量分数(15%,19%,23%)的金属型药芯焊丝,对25Cr2Ni4MoV钢板进行熔化极活性气体保护电弧焊,研究了药芯焊丝中镍含量对接头组织与力学性能的影响。结果表明:接头焊缝组织均由板条马氏体、贝氏体及少量针状铁素体组成,随着药芯焊丝中镍含量的增加,焊缝中板条马氏体组织先细化后粗化,接头的断后伸长率和冲击吸收功增加,强度先升高后降低。当药芯焊丝中镍质量分数为19%时,接头的抗拉强度达到最高,为920 MPa,冲击吸收功为48 J,此时接头具有较好的强韧性匹配。

大锻件用25Cr2Ni4MoV钢镦粗与拔长工艺分析

以25Cr2Ni4MoV钢大锻件的镦粗与拔长过程为研究对象,采用圆柱体单轴压缩试验得到了材料的真实应力-真实应变曲线,构建了材料的高温流变应力模型和加工图,并基于弹塑性有限元法建立了用于镦粗与拔长过程分析的有限元模型。通过对镦粗和拔长过程的数值仿真分析,获取了不同工艺条件下锻件内部典型节点的温度、应变和应变速率的工艺参数变化,确定了典型节点在加工图中的工艺参数位置,分析了镦粗和拔长过程的工艺稳定性,确定了合理的开坯锻造工艺。结果表明,镦粗过程采用1200℃的初始温度、50 mm·s^(-1)的压下速率,拔长过程采用方案2(3道次拔长+摔圆)有利于改善工件变形后的温度和变形均匀性,获得更大的耗散值,进而改善锻件组织,使材料表现出较好的塑性加工能力。

超大型核电转子用25Cr2Ni4MoV钢静态晶粒长大行为研究

研究了超大型核电转子用25Cr2Ni4MoV钢加热和保温过程中的静态晶粒长大规律,加热温度分别为1173、1273、1373、1423、1473和1523 K,保温时间分别为0、15、30、60、120和180 min。结果表明,与保温时间相比,温度对奥氏体晶粒长大的影响更加显著。120 min后晶粒尺寸达到一个稳定值。当温度大于1373 K时,晶粒生长速度较温度较低时更快。温度为1523 K,保温时间超过30 min时,晶粒尺寸大于1 mm。通过对实验结果进行回归分析,得到了奥氏体晶粒静态长大数学模型。模型预测结果和实验结果接近,证明模型精度较高。

25Cr2Ni4MoV钢焊合过程孔洞缺陷愈合规律研究

以25Cr2Ni4MoV钢为研究对象,分析了不同压下率和变形温度对其焊合效率的影响。结果表明,变形温度为900℃时,孔洞完全焊合需要20%的额外宏观塑性变形,而变形温度为1 000℃时,则只需10%的额外宏观塑性变形。

低压转子用25Cr2Ni4MoV钢低温性能的研究

25Cr2Ni4MoV钢可进行调质处理和用于制作低压转子。对含0.25%C、1.62%Cr、3.75%Ni、0.33%Mo和0.09%V(质量分数),尺寸为Φ100mm×300mm的25Cr2Ni4MoV钢锻坯进行了860℃油淬和635℃回火处理以及610℃×8h空冷的稳定化处理。检测了钢的显微组织、室温力学性能及-50℃、-70℃、-90℃、-120℃、-160℃和-196℃的冲击韧度和冲击试样的断口形貌。结果表明:经调质处理的25Cr2Ni4MoV钢的组织为回火索氏体和少量残留奥氏体,力学性能符合要求;随着冲击试验温度的降低,冲击试样断口的剪切断裂的面积逐渐减少,解理断裂的面积逐渐扩大;在-196℃冲击试验的试样为明显的脆性断口;与调质态的相比,经过610℃稳定化处理的25Cr2Ni4MoV钢的力学性能和显微组织没有明显的变化,仍满足设计要求。

单因素方差分析25Cr2Ni4MoV中钒收得率影响因素的实践

针对2016年度1~8月份冶炼25Cr2Ni4MoV钢时钒铁收得率波动大的情况,采用单因素方差分析的方法对冶炼25Cr2Ni4MoV钢时影响钒铁收得率的因素进行了分析,结果显示,含碳量是影响收得率的主要因素。根据分析结果改进了冶炼时钒铁合金化工艺,使钒铁收得率由平均84.7%提高到97.4%,取得了良好的效果。

25Cr2Ni4MoV钢深孔钻削分析

25Cr2Ni4MoV合金钢广泛应用于大型发电机转子领域,通过对25Cr2Ni4MoV钢的深孔加工过程进行试验,研究出一种适用于高合金钢的深孔加工工艺,对我国发电机领域的研究有极大意义。主要针对不同的主轴转速、不同进给量下的切屑形状、排屑情况、加工系统稳定性进行详细研究。采用单因素实验法分2组进行实验,一组进给量设为定值改变主轴转速,另一组主轴转速设为定值改变进给量,得出适合25Cr2Ni4MoV钢的最佳切削条件,试验研究得出:25Cr2Ni4MoV钢最佳转速范围是140~200 r/min,最佳进给量范围是0.16~0.22 mm/r。

25Cr2Ni4MoV钢锻造过程孔洞缺陷愈合规律研究

实测了核电转子用25Cr2Ni4MoV钢的高温应力应变曲线和热物性参数,基于ABAQUS软件建立了锻造过程孔洞闭合的有限元模型,模拟了不同温度和变形量下的孔洞闭合行为.研究发现,典型的孔洞闭合过程分为3个阶段,即闭合速率减小-增加-再次减小.模拟结果表明,900—1200℃时孔洞几乎在同一压下率(约25%)下闭合,即孔洞闭合对变形温度不敏感.在模拟结果的基础上,进一步设计了孔洞闭合后焊合过程的物理模拟实验,研究了恒应变速率(0.01s^(-1))下压下率(25%-45%)和变形温度(900-1200℃)对闭合孔洞焊合过程的影响.焊合界面的拉伸实验结果表明,较高的温度和闭合后持续的塑性变形能极大地促进闭合界面的焊合,当变形温度大于1000℃,压下率为35%时,闭合界面结合强度可达基体强度,孔洞实现完全焊合;当温度降至900℃时,孔洞需45%的压下率才能完全焊合.最后,基于拉伸断口的形貌,对影响孔洞焊合的因素进行了讨论.

短时奥氏体化条件下25Cr2Ni4MoV钢的连续冷却相变动力学

采用DIL 805A/D/T多功能淬火膨胀仪,结合显微组织表征和硬度测试,研究了25Cr2Ni4MoV钢在短时奥氏体化条件下的连续冷却转变(CCT)动力学和组织演变规律。结果表明:在850℃短时奥氏体化条件下,连续冷却相变发生在450~150℃区间;当冷速大于2℃/s时得到的室温组织为马氏体,随着冷速降低,试样中出现贝氏体;当冷速小于0.5℃/s时其显微组织主要为贝氏体组织;随着冷速的进一步降低,当冷速为0.02℃/s时,除了贝氏体以外还有少量的马氏体/奥氏体岛和残留奥氏体。冷速从2℃/s降低至0.5℃/s时硬度变化较明显,这与组织中形成的马氏体与贝氏体的比例有关。由于短时奥氏体化条件下存在未溶解的碳化物,基体碳浓度较低,其Ms温度较高;贝氏体转变速率也较快,这可能与奥氏体的晶粒尺寸小和存在未溶碳化物有关。

25Cr2Ni4MoV钢在超高浓度盐酸溶液中的应力腐蚀行为研究

采用四点弯曲试样研究25Cr2Ni4MoV钢在超高浓度盐酸(20 mass%)中的应力腐蚀行为,得出缺口位置挠度随时间变化的关系曲线.结果表明,盐酸浓度的升高使25Cr2Ni4MoV钢的应力腐蚀寿命显著降低.应力腐蚀分可区为三个阶段:裂纹萌生、裂纹扩展与瞬间断裂.裂纹优先在晶界处萌生并扩展,应力的提高加速了应力腐蚀裂纹的萌生与扩展.

25Cr2Ni4MoV钢高温变形流变应力模型

超大型低压整体转子材料为25Cr2Ni4MoV钢,采用Gleeble-1500实验机对25Cr2Ni4MoV钢进行热模拟压缩实验,获得变形温度为900,1000,1100,1150,1200和1250℃,应变速率为0. 001,0. 005,0. 01,0. 05,0. 1和0. 5 s^(-1),压缩变形量为60%条件下的25Cr2Ni4MoV钢的真应力-真应变曲线。实验结果表明,温度相同时,随着应变速率增加,峰值应力增加;应变速率相同时,随着温度增加,峰值应力降低。在一定的变形条件下,高温流动应力-应变曲线呈现单峰型动态再结晶应力-应变曲线特征。采用Arrhenius双曲正弦模型拟合25Cr2Ni4MoV钢真应力-应变曲线,确定热变形激活能,建立25Cr2Ni4MoV钢高温本构模型。本文研究成果为超大型整体低压转子锻件数值模拟和工艺设计提供依据。