船舶用5NiCrMoV钢锻件热处理工艺研究

针对采用电渣重熔+锻造成型方式制造的船舶用5NiCrMoV钢120 mm壁厚锻件,通过600℃、620℃、640℃、660℃的回火热处理温度,研究锻件的力学性能与组织状态的变化规律,确定适用于120 mm壁厚5NiCrMoV钢锻件的热处理工艺。结果表明,120 mm壁厚锻件淬火温度采用875℃±5℃,回火温度采用620℃±5℃,调质后可获得晶粒均匀的回火马氏体与粒状贝氏体组织,表面与心部的各项力学性能可满足标准要求,且低温韧性储备量大,综合使用性能良好。

锻造5NiCrMoV钢球冠封头的热处理变形规律研究

球冠封头是船舶建造中常见的重要结构件,在制造过程中热处理工序的变形规律较为复杂,若热处理工艺余量选取不合理,会对成品尺寸造成影响。采用DEFORM软件对5NiCrMoV钢球冠封头在热处理过程中的重力变形开展有限元模拟,并与多个球冠封头热处理后的实际测量数据进行对比分析,验证DEFORM有限元模拟方法的可靠性,得到球冠封头各部位的热处理重力变形规律及变形量的分布情况,以此为基础优化球冠封头的热处理工艺与操作要点,制定了炉中加热增加垫铁数量、淬回火垫铁位置相互错开、球冠封头内腔球顶处添加支撑装置、缩短高温保温时间等减少热处理重力变形的措施,达到减少球冠封头热处理工艺余量,降低材料成本的目的。

不同回火冷却方式对锻造5NiCrMoV钢性能的影响

以5NiCrMoV钢厚壁锻件为研究对象,采用空冷与水冷两种不同的冷却方式研究对材料强韧性的影响。结果表明:两种不同的冷却方式对材料的室温拉伸强度无显著影响,对材料的冲击韧性有较为显著的影响,水冷试板的冲击韧性优于空冷试板。在生产过程中,为实现材料强度与韧性的良好匹配,应优先选用水冷方式。