激光修复28CrMoNiV钢热影响区的组织演变

采用3kW半导体宽带激光器在28CrMoNiV钢基板上进行了激光熔覆试验,并结合热影响区(HAZ)温度场模拟优化了再制造工艺。通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对HAZ和基体的组织进行了分析。最后通过拉伸试验对修复后的熔覆HAZ进行了性能测试。结果表明,单层熔覆HAZ主要产生了马氏体相变,并在HAZ顶部发现了马氏体和铁素体的不良组织。模拟结果表明,该不良组织可以通过三层以上的多层熔覆方法消除。拉伸性能测试结果表明,三层熔覆HAZ的平均抗拉强度达到927.35 MPa,高于基体或单层熔覆HAZ;断后伸长率达到10.23%,较单层熔覆HAZ有所提高,更接近基体性能。

工业汽轮机转子用钢28CrMoNiV脆性转变温度的研究

针对如何正确评定工业汽轮机转子用钢28CrMoNiV的脆性转变温度(fracture appearance transition temperature,FATT)的问题,通过系列温度冲击法测定了该转子钢的冲击吸收功、脆性断面率,利用扫描电镜(scanning electronic microscopy,SEM)对冲击试样断口形貌的变化进行了研究,结合Boltzmann函数对冲击试验结果的拟合分析,正确评定了该转子钢的FATT。并对影响FATT的因素进行了归纳,研究分析了化学成分、微观组织和晶粒尺寸对转子钢FATT的影响。研究结果表明,28CrMoNiV钢的断口形貌随着温度的降低由韧窝逐渐向解理断裂变化,该转子钢的FATT为-52℃,明显低于技术标准要求值(≤85℃);通过先进的冶炼技术和热加工工艺严格控制化学成分,获得晶粒细小均匀的回火索氏体组织以及针状铁素体内部的高密度位错和亚晶界结构,可以提高转子钢的冲击韧性及降低FATT。

工业汽轮机整锻转子用28CrMoNiV(仿西德28CrMoNiV49)钢的热加工工艺研究

本文是国家“七五”重大技术装备科技攻关项目——大型火电成套设备(材料)专题《工业汽轮机整锻转子用28CrMoNiV钢的研究》课题总结报告的一部分。 课题是以杭汽厂为主,经抚顺钢厂、北京钢研总院、上海材料所等单位共同努力完成的。1990年10月通过部级专家鉴定会鉴定。 本文记述了工业汽轮机整转子用28CrMoNiV钢热加工工艺试验情况。确立了符合国情,在复杂工况下运行的,适用于制造直径900毫米以下工业汽轮机整缎转子用的28CrMoNiV钢冶炼、锻压,热处理工艺。

28CrMnMoV钢过冷奥氏体连续冷却转变

利用Gleeble-3500热模拟机测量28CrMnMoV钢以不同速度连续冷却时的膨胀曲线,结合差热分析法和金相硬度法,确定临界点及相变温度点,绘制并分析和应用过冷奥氏体的连续冷却曲线（CCT图）,研究实验钢连续冷却时的奥氏体转变。研究结果表明：实验钢过冷奥氏体在高温区可能发生铁素体转变和珠光体转变,中温区可能发生贝氏体转变,低温区可能发生马氏体转变;当冷却速度为0.05~0.5℃/s时,转变产物为多边形铁素体、珠光体和少量贝氏体的混合组织;在1~5℃/s的冷却速度范围内,转变产物为贝氏体;当冷却速度大于5℃/s时,转变产物为马氏体;合金元素Cr,Mo,V有抑制奥氏体扩散分解的作用,以低于1℃/s的速度冷却才会有先共析铁素体和珠光体;锰质量分数较高对贝氏体转变有明显的促进作用,在0.05~10℃/s的较宽速度范围内连续冷却会发生贝氏体转变。根据测得的CCT图指导28CrMnMoV钢的分级控冷工艺,可在减小钢管淬火应力的同时,为V150油套管的高强韧性提供组织保障。

28CrMnMoV钢过冷奥氏体连续冷却转变研究

利用Gleeble-3500热模拟机测量28CrMnMoV钢以不同速度连续冷却时的膨胀曲线,结合差热分析法和金相-硬度法,确定临界点及相变温度点,绘制、分析、应用过冷奥氏体的连续冷却曲线（CCT图）,研究实验钢连续冷却时的奥氏体转变。研究结果表明：实验钢过冷奥氏体在高温区可能发生铁素体转变和珠光体转变,中温区可能发生贝氏体转变,低温区可能发生马氏体转变,当冷却速度为0.05-0.5℃/s时,转变产物为多边形铁素体、珠光体和少量贝氏体的混合组织,在1-5℃/s的冷却速度范围内,转变产物为贝氏体,当冷却速度大于5℃/s时,转变产物为马氏体。较低的含碳量提高了马氏体转变温度,合金元素Cr,Mo和V有抑制奥氏体扩散分解的作用,以低于1℃/s的速度冷却才会有先共析铁素体和珠光体,较高的锰含量对贝氏体转变起到了明显的促进作用,在0.05-10℃/s的较宽冷却速度范围内连续冷却都会发生贝氏体转变。根据测得的CCT图指导28CrMnMoV钢的分级控冷,会对减小钢管淬火应力产生很好的效果,为V150油套管的高韧性提供组织保障。

28CrMo57钢变形抗力研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机对28CrMo57钢金属塑性变形抗力进行试验研究,实测了不同变形温度、变形速率、变形程度下28CrMo57钢的变形抗力,分析了各工艺参数对变形抗力的影响。建立了28Cr-Mo57钢变形抗力数学模型并用Marquardt方法进行了回归,该模型具有良好的曲线拟合特性,用该模型计算出的结果与实测值吻合较好,可为计算力能参数提供理论依据。

30CrMoNiV5-11转子钢疲劳-蠕变交互行为实验及模型研究

对550℃下30CrMoNiV5-11电站高温部件用钢进行轴向应力控制并带保持时间和恒定内压的疲劳-蠕变交互作用实验。对现有统一粘塑性模型中的塑性应变进行新的定义,改进的新模型中考虑蠕变影响。通过对单轴实验数据进行处理,确定模型参数,并在ANSYS的UMAT子程序中嵌入用户自定义程序,对疲劳-蠕变实验进行仿真,结果与实验数据吻合较好。与不带保持时间的疲劳模拟结果相比可以看出,蠕变作用加速了循环载荷下材料的软化速度。与改进前模型相比较,新模型大大提高了疲劳-蠕变的模拟精度。

28MnCr5齿轮钢高温力学性能的研究

在Gleeble-1500热模拟实验机上对28MnCr5齿轮钢进行高温拉伸实验,得出了28MnCr5钢试样第III脆性温度区分别为600~950℃,并用扫描电镜分析了塑性区与脆性区的断口形貌。晶界滑移则是28MnCr5产生脆性最低点的原因。

回火温度对28CrMo47V钢组织和性能的影响

利用显微组织观察及力学性能测试等实验方法,研究了回火温度(610～650℃)对28CrMo47V钢组织及性能的影响。研究表明:610℃回火时,28CrMo47V钢的回火组织中完全保留了马氏体针叶形态,随回火温度升高组织中马氏体针叶形态逐渐减少,并在650℃回火后完全消失,得到回火索氏体;回火温度的变化亦显著影响钢材的性能,随回火温度升高,钢材的屈服强度及抗拉强度呈明显下降趋势,而冲击韧度显著提高;630℃回火时因组织的弥散强化及细晶强化可使28CrMo47V钢达到一个优良的强韧化综合效果。

LF(VD)精炼工艺对控制28MnCr5齿轮钢中硫和硫化物的影响

试验了45 t LF精炼渣的碱度、喂硫线和脱氧工艺对28MnCr5钢(％:0.25～0.30C、0.60～0.80Mn、0.020～0.035S、0.80～1.00Cr)硫含量的控制、氧化物含量和钢中硫化物的影响。结果表明,LF精炼渣碱度控制在2.8～5.1喂硫线,VD后硫的回收率达80％～90％;钢中氧化物级别≤1.5级;精炼结束喂适量CaSi线可改善钢中硫化物的形貌。

28CrMo钢Ni-P非晶态合金镀层在模拟气田水溶液中的耐蚀性能

Ni-P非晶态镀层性能优异,而在钻杆用钢表面电沉积了Ni-P非晶态镀层的报道较少。在钻杆用28CrMo钢表面电沉积了4种Ni-P非晶态合金镀层,采用极化曲线、阻抗谱及腐蚀速率测试等方法研究了4种镀层在模拟气田水溶液中的耐蚀性能,并与基材的耐蚀性进行了对比。结果表明:Ni-P非晶态合金镀层在模拟气田水溶液中的耐腐蚀性能随镀液中Ni含量增加及P含量减少而增强;适量稀土镧能提高Ni-P非晶态合金镀层的耐蚀性能;Ni-P非晶态合金镀层在模拟气田水溶液中的腐蚀方式为点腐蚀,随着腐蚀时间的增加,耐蚀性先增大后减小;Ni-P非晶态合金镀层具有优异的耐蚀性能,在模拟气田水溶液中的腐蚀机理为胞状颗粒间的针孔状腐蚀。

模拟过热度对易切削钢9SMn28硫偏析的影响

应用有限体积法，耦合溶质场、流场、温度场，模拟了易切削钢9SMn28中硫的分布，研究了过热度对该合金硫偏析的影响。结果显示，S浓度变化随凝固的进行而变化，最大偏析度为2．42，与实际铸件S的分布趋势一致；当易切削钢9SMn28浇注温度在1808-1813K时，最大偏析度略小，偏析略有改善。

28MnCr5齿轮钢中关键元素的控制研究

针对莱钢生产的28MnCr5齿轮钢中的C、Si、S、P等元素的控制工艺进行了研究,结果表明为了得到理想的成分控制,在电弧炉出钢时,应控制钢水中(C)小于0.20%,(P)小于0.010%,尽量减少钢水中硫含量。为防止精炼钢水增硅、回磷,电弧炉出钢严禁下渣。在VD工位,钢水中会有0.02%左右的碳增量,0.02%左右的硅增量,因此在LF调整合金成分时,应该留出一定的增量。

渣成分对冶炼28MnCr5齿轮钢时CaO-SiO2-Al2O3-MgO精炼渣系熔点的影响

以28MnCr5齿轮钢(/%:0.28C、0.09Si、0.70Mn、0.015P、0.027S、0.95Cr)50 t电弧炉-LF-VD的生产过程为对象,利用热力学计算软件FactSage,研究CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO精炼渣系中不同成分比例对其熔点的影响,找出最佳的比例使夹杂物控制在低熔点区域,以便于去除。结果表明,(CaO)/(SiO_2)≤1时,低熔点区域占总相图面积的百分比较大;当CaO含量为30%时,低熔点区域占总相图面积的百分比达到所有的最大值,为53.2%;4组元最佳配比为(%)30CaO-30SiO_2-25Al_2O_3-15MgO。

新型弹簧钢28MnSiB的组织与性能

本文研究了新型弹簧钢28MnSiB的强钢韧化机理。试验结果表明,28MnSiB钢经900℃加热淬火、340℃回火处理后。

28SiMnB选作板簧钢代替60Si_2Mn的可行性

本文提出用28SiMnB钢代替60Si_2Mn钢作钢板弹簧,解决汽车生产中的材料选择与材料评价问题。

易切削钢9SMn28硫偏析的模拟

应用有限体积元法,模拟了易切削钢9SMn28凝固过程中温度场、流场及S元素的偏析。结果表明,铸件凝固具有顺序凝固特性;凝固过程中形成自然对流,随着凝固的进行,钢液熔融粘度增加,以致流动不能形成;S浓度变化是随凝固的进行而变化的,模拟的S偏析结果与实验结果吻合较好。

单面淬火冷却装置在28Mn2钢淬火热处理上的应用

根据30Mn钢的热处理特性,采用类似比较法,近似得出28Mn2钢的CCT曲线和淬透性,并依此研究设计了Ф114.3mm×6.35mm以下规格油井管辊底式连续热处理炉单面淬火冷却装置。结果表明,经此种装置淬火冷却后,钢管的硬度指标均达到API Spec 5CT标准要求。

28CrMo钢表面磁控溅射TiN涂层的组织结构及耐腐蚀性能

为了提高28CrMo钢表面的致密性和耐腐蚀性能,采用磁控溅射技术在28CrMo钢表面制备TiN涂层,通过光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试等手段分析了TiN涂层的显微结构及其在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:采用磁控溅射技术在28CrMo钢表面制备了厚约0.5μm的TiN涂层,涂层与基体结合良好,没有出现明显的裂纹,涂层表面N的原子分数明显高于Ti;电化学Nyquist谱得到高频区的容抗弧可能是由电荷转移电阻引起和膜层引起,中频区的容抗弧由基体金属溶解时的传质弛豫引起,低频区的感抗弧由基体表面吸附物的弛豫过程引起;3.5%NaCl溶液中腐蚀96 h后TiN涂层表面有蚀坑,吸附有白色疏松的腐蚀产物,并出现大小不一的腐蚀坑;TiN涂层能够明显改善基体的耐蚀性能,对改进高铬钢表面特性具有重要的作用。

ZG28NiCrMo与16Mn异种钢手工电弧焊接头组织及性能研究

采用A307焊条对ZG28Ni Cr Mo铸钢和16Mn低合金高强钢进行了手工电弧焊,通过金相分析,拉伸、冲击及显微硬度测试研究了异种钢焊接接头的组织及力学性能。结果表明,焊缝中心组织为奥氏体＋铁素体;ZG28Ni Cr Mo钢一侧熔合区形成脱碳层和柱状晶区,使显微硬度值显著下降;ZG28Ni Cr Mo钢侧热影响区的组织为铁素体＋珠光体组织,与其母材相比有软化现象。16Mn侧热影响区没有硬度损失,16Mn钢与焊缝的熔合线处存在一层奥氏体单相区,硬度为220HV,高于焊缝中心和16Mn钢母材。焊接接头拉伸断裂于16Mn母材处,平均抗拉强度为515MPa。ZG28Ni Cr Mo钢侧热影响区的冲击韧性较差,而16Mn侧热影响区的冲击韧性优于焊缝中心。