多元共渗处理对30Cr2MoV钢性能的影响

采用多元共渗的方法,分别在570℃,2 h,590℃,2 h,610℃,2 h的条件下对经过调质处理的30Cr2MoV钢进行多元共渗处理。通过金相分析、硬度测试、拉伸试验和腐蚀试验的方法测试分析了处理后样品的表面形貌、硬度分布、力学性能和抗蚀性。结果表明:经多元共渗处理后,材料的表面硬度,强度和抗蚀性均得到不同程度的提高,特别是经过590℃,2 h共渗处理后的样品综合性能最好。

30Cr2MoV钢渗氮行为研究

将新型渗氮钢30Cr2MoV和传统38CrMoAl钢在不同温度下进行不同时间的气体渗氮，利用公式ζ^n=K0·e^-Q/RTτ计算了氮在两种材料中扩散的激活能，并讨论了30Cr2MoV钢具有较强渗氮能力的原因。

30Cr2MoV钢离子渗氮工艺的改进

本文对 30Cr2MoV钢进行了变温离子渗氮和普通离子渗氮两种工艺处理 ,借助显微硬度计和X射线衍射仪进行了分析。结果表明

改善30Cr2MoV钢大锻件冲击韧性及晶粒度的研究

通过模拟试验及生产试验,对改善30Cr2MoV钢锻件冲击性能及晶粒度进行了分析研究,找到了较为有效的热处理方法,可使用的FATT达到20℃以下,晶粒度达到6级以上。

高强度30Cr2Ni4MoV钢低压转子锻件断裂韧性研究

断裂韧性是汽轮机转子设计、制造和安全性运行评估的关键材料数据之一。测试研究结果显示,汽轮机低压转子锻件用830 MPa强度等级30Cr2Ni4MoV钢在室温下的断裂韧性为264 MPa·√m。通过与其他强度等级的30Cr2Ni4MoV钢的断裂韧性数据进行对比分析,可见随着强度等级提高,30Cr2Ni4MoV钢的室温断裂韧性略有下降,但830 MPa强度等级钢的室温断裂韧性与常用的760 MPa等级基本处于同一水平,仍保持在较高值上。研究成果可为高强度30Cr2Ni4MoV钢低压转子锻件的设计制造提供参考。

步冷试验对核电低压转子30Cr2Ni4MoV钢组织及力学性能的影响

为了解决30Cr2Ni4MoV低压转子钢的长期时效脆化问题,采用化学成分和显微组织分析以及室温拉伸、硬度、冲击、韧脆转变温度测试等方法,研究了步冷试验对核电汽轮机30Cr2Ni4MoV低压转子钢组织及力学性能的影响。结果表明:步冷试验过程中,低压转子钢的晶粒长大,碳化物聚集粗化,导致其拉伸强度和硬度降低,室温冲击吸收能量降低,韧脆转变温度升高,但步冷试验后力学性能的下降并不明显,据此判断所研究的30Cr2Ni4MoV低压转子钢对时效脆化不敏感。

30Cr2MoV转子钢的常温低周疲劳的实验研究

在试验的基础上研究了 30 Cr2 Mo V钢在常温下的循环应力应变特性。得到了该材料的低周疲劳特性参数、循环应力 -应变曲线和具有 95 %置信度的不同存活率下的应变 -寿命曲线。图 9表 3参

P元素对30Cr2MoV转子钢机械性能的影响

研究了磷含量对汽轮机转子钢(30Cr2MoV)力学性能的影响。结果表明,磷含量在低于0.063%时,随着磷含量由0.045%(质量分数)增加到0.063%,合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了100MPa;在高于0.063%时,随着磷含量的增加,对抗拉强度影响不明显,使屈服强度有所降低。断口形貌转变温度(FATT50)随磷含量的增加显著提高,其提高幅度随磷含量的增加而减少。这些结果可以由磷在铁素体中的固溶限理论和平衡偏聚热力学理论给予合理的解释。

低压转子钢30Cr2Ni4MoV动态再结晶行为研究

通过高温热力学模拟实验,研究了大型核电低压转子用钢——30Cr2Ni4MoV钢在850～1200℃、应变速率为0.01～1.00s-1变形条件下的高温变形行为,得到了该种钢在大型锻造件生产条件下的流动应力曲线。研究了发生动态再结晶的临界条件和显微组织,建立了30Cr2Ni4MoV钢的动态再结晶模型,初步确定了该种钢满足动态再结晶细化晶粒要求的合理锻造工艺区间。

30Cr2Ni4MOV钢多道次变形条件下的动态再结晶行为

汽轮机低压转子是大型核电机组的关键零部件,其主要用钢为30Cr2Ni4 MoV钢。文章通过高温热力学模拟实验,研究30Cr2Ni4 MoV钢在应变速率0.01s-1,温度1200℃～1150℃、1100℃～1050℃、1000℃～950℃双道次变形条件下的高温变形行为,得到30Cr2Ni4 MoV钢在大型锻造件生产中多道次变形条件下的流动应力曲线,以及动态再结晶的发生条件和组织控制规律。

AP1000汽轮机低压转子30Cr2Ni4MoV钢的组织及力学性能

采用化学成分和显微组织分析、室温和高温拉伸、硬度、冲击以及韧脆转变温度测试等方法,研究了30Cr2Ni4MoV钢低压转子不同位置的组织和力学性能.结果表明:低压转子不同位置的成分偏析较小,晶粒尺寸变化不大,拉伸强度和硬度比较均匀,但室温冲击性能、上平台能量和韧脆转变温度有所差别;与芯部相比,低压转子表面的室温冲击吸收能量和上平台能量高,韧脆转变温度低.

30Cr2Ni4MoV低压转子钢的静态再结晶行为

在Gleeble-1500D热模拟实验机上,使用双道次热压缩的方法,研究了30Cr2Ni4MoV低压转子钢在高温变形时的静态再结晶行为。讨论了变形温度、应变、应变速率与原始晶粒尺寸对其静态再结晶的影响。根据实验结果,建立了30Cr2Ni4MoV钢静态再结晶动力学模型以及静态再结晶晶粒尺寸模型。实验结果表明:间隔时间越长、变形温度越高、应变和应变速率越大,静态再结晶体积分数越大;变形温度越低、应变越大、原始晶粒尺寸越小,静态再结晶晶粒越细小。

长期服役后低压转子30Cr2Ni4MoV钢的性能研究

以1根长期服役的30Cr2Ni4MoV钢低压转子为例,通过显微组织分析、室温拉伸、高温拉伸和冲击以及韧脆性转变温度试验等方法研究了低压转子不同部位的显微组织和性能,并分析了低压转子强度和韧性变化的原因.结果表明:在低压转子电机端中心部位出现C、Cr、Ni和Mo等成分的偏析;转子不同部位的组织形态区别明显,服役时温度高的部位未发生明显的碳化物析出增多和颗粒粗化;转子不同部位的室温拉伸性能差别较大,服役时温度高的部位的拉伸强度未出现明显降低;转子外缘不同部位冲击韧性相同,但近中心孔不同部位的冲击韧性差别大;转子不同部位总冲击能量的区别主要表现为裂纹扩展能的差异,但裂纹形成能无明显区别;服役时转子高温部位的韧脆性转变温度升高;由于低压转子尺寸大,造成制造时不同部位的成分和显微组织的差别,这是导致不同部位性能差异的主要原因.

30Cr2MoV转子钢蠕变过程中的碳化物变化

利用光学显微镜、透射电子显微镜及 X射线衍射仪分析了 30 Cr2 Mo V转子钢蠕变过程中碳化物的变化。研究结果表明 ,材料在蠕变过程中 ,固溶体基体中合金元素含量降低 ,碳化物中合金元素含量增加 ,并且碳化物不断聚集长大 ;晶内和晶界均发生碳化物的析出和结构转变 ,长时间蠕变后 ,30 Cr2 Mo V转子钢的碳化物以 M2 3 C6和 M6C型等碳化物为主。

Si含量对超超临界汽轮机转子钢30Cr2Ni4MoV组织和性能的影响

30Cr2Ni4MoV钢(%:0.15～0.16C、0.03～0.45Si、0.12～0.14Mn、0.005P、0.005～0.006S、1.62～1.72Cr、3.60～3.63Ni、0.52～0.53Mo、0.07V、≤0.005A1)由10kg真空感应炉冶炼,锻后经930℃空冷+900℃空冷+640℃空冷处理,再经850℃水淬+600℃回火调质处理。试验结果表明,当钢中的Si含量由0.03%增加至0.45%时,钢中马氏体量增加,晶粒更为粗大;钢的抗拉和屈服强度分别从922～936 MPa和868～873 MPa增至1015～1028 MPa和950～959 MPa,但平均冲击功由205 J降至154 J。

30Cr2Ni4MoV钢的动态软化机制分析

利用小试样研究分析了30Cr2Ni4MoV材料动态软化机制在高温塑性成型中所起的作用,结果表明,在εp<ε<εs(稳态应变)变形区间,30Cr2Ni4MoV材料热变形晶粒尺寸不均,造成混晶,应当尽力避免。

30Cr2Ni4MoV钢镦粗过程中的组织演变

针对铸态组织粗大的特点,采用Gleeble1500热模拟实验机研究了30Cr2Ni4MoV钢在不同条件下热变形时的动态再结晶行为以及晶粒尺寸的变化规律,分析了变形工艺参数对再结晶行为、晶粒尺寸及混晶程度的影响。结果表明,变形温度相同时,随变形量的增加,动态再结晶的比例随之增大;变形量相同时,再结晶的临界变形量随变形温度的升高而降低。变形量在部分再结晶区域时,随变形量的增加,混晶及其占有面积都随之增大。当变形量大于完全再结晶所需临界变形量时,随变形量的增加,混晶及其占有面积都随之减小。

30Cr2Ni4MoV钢晶粒细化工艺方法研究

利用金相显微镜对不同热处理工艺下的显微组织进行观察,研究低压转子钢30Cr2Ni4Mo V晶粒度变化的规律。实验结果表明,粗大的奥氏体晶粒经临界区侧正火+850℃×3 h淬火后,30Cr2Ni4Mo V钢试样的晶粒度等级最高可达8.0级;粗大的奥氏体晶粒经高温正火+850℃×3 h淬火后,30Cr2Ni4Mo V钢试样的晶粒度等级可达6.5级。上述热处理工艺经二次正火加热后晶粒细化效果更佳。

多次降梯加热对30Cr2Ni4MoV钢晶粒大小的影响

本文以低压转子钢30Cr2Ni4MoV为研究对象,将其粗大非平衡组织多次降梯加热后,保温适当时间后淬火,分析不同工艺参数对奥氏体晶粒大小的影响,揭示其消除组织遗传的机理。结果表明,在α相发生完全再结晶的条件下,进行多次降梯高温加热,晶粒更加细小均匀,可以有效切断组织遗传;多次降梯加热过程中,降温梯度、最后加热温度及加热次数均会不同程度影响奥氏体晶粒细化程度,而最后加热温度对晶粒细化起主要作用。

预制裂纹长度对30Cr2Ni4MoV钢断裂韧性的影响

采用多试样法对汽轮机转子材料30Cr2Ni4MoV钢进行准静态断裂韧性试验,拟合J-Δa阻力曲线并计算J_(0.2BL),通过研究对比不同预制裂纹长度对试验结果的影响,确定最适宜的预制裂纹长度。