Cr12Mo1V1钢滚丝轮断裂原因分析

某公司Cr12Mo1V1钢滚丝轮在使用中断裂.为弄清滚丝轮断裂的原因,采用直读光谱仪、洛氏硬度计、金相显微镜和扫描电子显微镜等对其进行了化学成分分析、硬度测定、断口分析和金相检验.结果表明:滚丝轮存在较多非金属夹杂物和带状及网状碳化物,增大了脆性,导致其使用中在交变载荷的作用下断裂.

12Cr2Mo1V钢凸台附加填充丝埋弧堆焊工艺研究

针对12Cr2Mo1V钢加氢反应器壳体凸台采用单丝埋弧焊进行堆焊、制造效率低的问题,研究了采用附加填充丝埋弧焊的焊接方法堆焊12Cr2Mo1V材质凸台本体的工艺可行性。研究结果表明,在12Cr2Mo1V钢上采用附加填充丝埋弧焊进行本体堆焊,焊接工艺性良好;其工艺评定试验的各项力学性能完全满足母材的要求,特别是-30℃夏比KV_(2)型缺口冲击试验冲击值均≥54 J,抗回火脆化倾向评定试验结果均满足v Tr54+3Δv Tr54≤0℃的要求。与单丝埋弧堆焊相比,两枪六丝附加填充丝埋弧堆焊凸台可提高生产效率200%~250%。该项工艺研究在满足加钒钢凸台性能的前提条件下,能极大缩短凸台制造周期、节能减排,为加氢反应器先进绿色制造的发展提供了新的制造手段。

Cr12Mo1V1冷作模具钢CCT曲线及球化组织退火工艺

Cr12Mo1V1冷作模具钢合金含量高、导热性较差,对其轧制坯设定合理的退火工艺尤为重要。利用Gleeble热模拟试验机测定了Cr12Mo1V1冷作模具钢的相变膨胀曲线,结合金相组织和硬度检测获得了该钢的CCT曲线,同时研究了不同退火工艺对组织的影响规律。结果表明,Cr12Mo1V1冷作模具钢中珠光体组织的转变相区在600~827℃,贝氏体组织的转变相区在300~500℃,马氏体组织转变的临界冷速为0.5℃/s;随着冷速的增加,硬度逐渐增大,在冷速0.5℃/s时达到最大值并趋于稳定;当退火工艺中奥氏体化温度为890~920℃时,碳化物球化效果不佳,且部分碳化物沿晶界析出;当退火工艺中奥氏体化温度为850~860℃时,组织由细小粒状珠光体和少量未转变的残余奥氏体构成;随球化保温时间延长,碳化物的球化效果越好。结合CCT曲线可确定,退火工艺中的奥氏体化温度宜接近Ac1相变点,但不能超过该温度。

200 mm厚度加氢反应器用特厚板12Cr2Mo1VR(H)的开发

介绍了加氢反应器特厚板12Cr2Mo1VR(H)钢的成分设计、冶炼、浇铸和轧制工艺,利用JMatPro软件计算热扩散率、热容量、钢板导热能力等重要相变参数,并分析了热处理制度对其组织、回火脆化性能、高温持久与蠕变性能的影响。生产过程中通过调整Cr、Mo(Mn)和V含量,控制各组织的形态和分布,促进晶内铁素体形核,利用洁净钢冶炼技术将有害元素控制在较低水平,减少有害元素晶界偏聚产生的回火脆化现象,利用水冷模浇铸技术和控制轧制技术控制原始晶粒度,性能检测结果显示,12Cr2Mo1VR(H)钢的抗回火脆化温度达到-51℃,钢板经模拟热循环后X向、Y向、Z向的三个位置拉伸性能差异范围在15 MPa以内,厚度截面表层、厚度1/4、厚度1/2、厚度3/4位置冲击功均达到280 J以上,无较大的位置趋向差异,在540℃温度下,加载力为210 MPa时,持续1 010 h未断裂,高温蠕变弹性伸长率为0.147 5%,总塑性伸长率1.454 5%。

提高Cr12MolV模具钢耐磨性的研究

研究了六面锻造+余热淬火以及高频处理条件下钢中残余奥氏体量和残余应力对Cr12MolV的组织和耐磨性的影响。研究结果表明六面锻造+余热淬火可使钢的碳化物细化1～2级,晶粒度细化1～2级,并改善了耐磨性。而残余应力和残A的量越多,耐磨性越低。在所做的各类热处理制度中,残余应力最小的空冷+200℃二次回火试样的耐磨性最好。

热处理工艺对Cr12MoV冷挤压模具钢组织和力学性能的影响

采用六种工艺对Cr12MoV钢进行了热处理,研究了热处理工艺对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:各种热处理工艺对Cr12MoV钢的组织、硬度、抗拉强度、抗弯强度和冲击性能都有较大的影响,淬火前的预热、调质处理,淬火后二次回火都可以细化Cr12MoV钢的晶粒,提高其力学性能;淬火前调质处理结合淬火后二次回火可使Cr12MoV钢的综合力学性能达到最好。

回火保温时间对Cr5Mo1V模具钢微观组织和硬度的影响

采用950℃空淬后,520℃保温不同时间(30、60、120及180 min)对Cr5Mo1V模具钢进行了回火试验,并用光学显微镜、扫描电镜及硬度仪分析了不同的回火保温时间下Cr5Mo1V模具钢的微观组织演变规律及硬度的变化。结果表明,随着回火时间的增加,Cr5Mo1V模具钢的组织由回火马氏体,逐渐转变为回火索氏体;随着保温时间的延长,其硬度呈现先增加,再下降的趋势,在120 min回火后,硬度达到最大值。所以,Cr5Mo1V模具钢回火时间的最佳选择是120 min。

纳米涂层对Cr12MoV模具钢性能的影响分析

以60 wt%纳米铬粉、33wt%纳米钼粉、5.5wt%纳米氮化硅和1.5wt%纳米钇粉的混合粉末为喷涂粉末,采用大气等离子喷涂方法在Cr12MoV模具钢表面制备了纳米涂层,并进行了涂层形貌、模具钢的冲击性能和耐磨损性能测试与分析。结果表明,纳米涂层组织致密,制备了纳米涂层后模具钢的冲击性能和耐磨损性能得到显著提高。与未制备涂层相比,制备了纳米涂层后模具钢的20、100和200℃冲击功分别增加57%、129%和333%;20、100和200℃磨损体积分别减少87%、89%和91%。

火力发电厂蒸汽管道ZG15Cr1Mo1V铸造水压堵阀裂纹缺陷成因分析

铸造水压堵阀裂纹缺陷已是火电金属监督检验典型问题之一,为探究裂纹缺陷成因,指导现场检验和缺陷处理,本文以ZG15Cr1Mo1V主汽和再热热段堵阀大规模裂纹缺陷为研究对象,从材料特性、水压堵阀结构特征、制造工艺、服役特点等方面展开分析。结果表明:堵阀制造阶段已存在微小原始缺陷,运行服役后扩展形成裂纹缺陷;材料特性和制造工艺决定其存在原始缺陷的倾向较大;分型铸造方式导致阀体两侧缺陷差异明显;水压试验时堵阀仅前侧受力的状况造成阀体前后侧裂纹缺陷差异;相贯线过渡区域、口环连接区域易形成缩松、微裂纹等缺陷,且过渡区域多为应力集中区,导致裂纹缺陷易在此富集与扩展;制造热处理和运行服役阶段温度、压力的作用,促使裂纹缺陷的生成与扩展。

12Cr2Mo1锻件带极埋弧堆焊Inconel625工艺研究

为保证12Cr2Mo1锻件带极埋弧堆焊Inconel625质量达到设计文件要求,对锻件基材和Inconel625焊接性能进行了分析,模拟承制产品实际生产状态进行堆焊工艺评定试验,采用周向堆焊和直道堆焊相结合的方法制备评定试件,对堆焊层化学成分、弯曲性能、硬度指标、金相组织、耐腐蚀性能进行了检测。试验结果表明,采用EQ62-50/ES200的焊带/焊剂组合可以获得性能优良的堆焊层。对堆焊层进行腐蚀速率检测,其焊态试样腐蚀速率为1.50 mm/a,固溶态试样腐蚀速率为1.17mm/a,两者之比为1.28,满足JB/T 4756—2006标准规定比值小于或等于1.5的要求。根据评定合格的焊接工艺对热高分气/循环氢换热器管板进行了堆焊,堆焊产品已稳定运行三年,未出现焊接缺陷和腐蚀缺陷。

4Cr5Mo2V钢与4Cr5MoSiV1钢组织和性能的对比

采用金相检验、冲击试验、扫描电镜及能谱分析等方法对4Cr5Mo2V钢和4Cr5MoSiV1钢的组织、性能进行对比分析,并用软件模拟计算相图。结果表明:4Cr5Mo2V钢较4Cr5MoSiV1钢的V元素含量降低、Mo元素含量升高,改变了钢中MC相的稳定性;4Cr5Mo2V钢中高熔点MC相液析碳化物的溶解温度和含量较4Cr5MoSiV1钢降低,使4Cr5Mo2V钢的冲击韧性增大。

2.25Cr1Mo0.25V耐热钢与304不锈钢AA-TIG焊接接头组织及性能研究

采用电弧辅助活性AA-TIG焊对2.25Cr1Mo0.25V耐热钢和304不锈钢管进行异种钢材焊接,并对其焊接接头的组织、硬度及力学性能进行分析。结果表明,使用AA-TIG焊能够一次性焊透2.25Cr1Mo0.25V耐热钢和304不锈钢,得到成形良好的焊接接头。焊缝处无裂纹等焊接缺陷,焊缝处各元素在焊缝水平方向分布均匀。在靠近两侧母材的焊缝区,Cr、Fe、Ni元素有一定的梯度,但无明显偏聚。焊接接头两边的母材区硬度值较低,在焊缝区域硬度达到最大,焊缝区域的硬度波动范围在400~489 HV之间,最终拉伸试样都断在304母材上,得到的平均拉伸强度为406 MPa,最大的抗拉强度为542 MPa。

大气下注生产30Cr1Mo1V转子钢锭的实践

30Cr1Mo1V转子是汽轮机机组的核心部件,通常采用双真空方式生产钢锭,并锻造成材。通过大气下注方式生产钢锭的技术难点分析,提出了增强真空能力、延长真空保持时间、优化保护浇注等控制措施,并开展了生产实践。结果表明,与传统双真空钢锭生产的转子锻件相比,采用大气下注的工艺方式生产能够满足技术要求,且生产效率提高,生产成本降低。

热处理对4Cr4Mo2Ni1V模具钢组织与力学性能的影响

对4Cr4Mo2Ni1V模具钢进行不同温度的淬火和回火试验。采用OM、SEM、EDS、硬度测试、冲击试验等方法研究了淬火及回火温度对4Cr4Mo2Ni1V模具钢组织与力学性能的影响。结果表明:1000℃淬火态4Cr4Mo2Ni1V试验钢的组织主要为板条马氏体和少量Cr-Mo-V碳化物,1030℃淬火试验钢中碳化物基本溶解,马氏体组织粗化明显,1000℃为4Cr4Mo2Ni1V试验钢的合适淬火温度。随着回火温度的升高,4Cr4Mo2Ni1V试验钢硬度先略有下降,再升高又显著降低。冲击吸收能量先降低后升高,4Cr4Mo2Ni1V试验钢经过1000℃淬火+560℃回火处理后,综合力学性能匹配最好。

ZG12Cr10Mo1W1VNbN F92超超临界异种钢焊接接头显微组织和力学性能研究

在超超临界火力发电设备制造过程中经常遇到ZG12Cr10Mo1W1VNbN铸钢件与F92关键部件异种钢焊接。采用焊条电弧焊(SMAW)方法,使用E9015-G焊条焊接ZG12Cr10Mo1W1VNbN F92试板,对焊接试板进行去应力退火热处理,并利用光学显微镜、拉伸、弯曲、冲击试验机和维氏硬度计等对ZG12Cr10Mo1W1VNbN F92异种钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了初步研究。结果表明,采用E911焊条焊接并进行去应力退火热处理,可获得性能优良、组织稳定的焊接接头,其强度高于F92母材,HAZ冲击韧性较好,焊缝区硬度适中,焊缝区、HAZ、母材的组织均为回火马氏体。

2Cr12NiMo1W1V给水泵汽轮机叶片断裂原因分析

某电厂22#给水泵汽轮机第5级叶片发生断裂,通过宏观检查、力学性能、金相检验分析结果,叶片根部δ铁素体及其边界的二次析出相呈连续细带状分布,割裂了基体组织的连续性,造成材料综合性能、尤其是冲击疲劳性能下降,加之叶片根部加工凹槽导致局部存在应力集中,在汽轮机运行过程中,从叶片根部外侧萌生裂纹并疲劳扩展导致断裂。

（30~90）mm×（400~605）mm Cr12Mo1V1（D2）冷作模具扁钢的组织和性能

试验用Crl2MolV1（D2）冷作模具扁钢（/%：1.50C,0.35Si,0.40Mn,12.00Cr,0.95Mo,0.80V）的生产流程为30 t EAF-LF-VD-3 t铸锭轧制-890℃退火工艺。研究了D2冷作模具钢的断面尺寸（/mm：30×400,70×360,90×605）对该钢组织、共晶碳化物的尺寸、分布以及不均匀度、冲击韧性的影响。结果表明,随着扁钢截面尺寸的减小,共晶碳化物的颗粒尺寸、形态以及分布均匀性得到改善,扁钢的碳化物级别由90 mm×605 mm扁钢的4~6级降至30 mm×400 mm扁钢的1~4级,冲击韧性提高;钢的心部共晶碳化物分布最差（4~6级）,边部最好（1~4级）,心部的冲击韧性明显低于边部。

热作模具钢4Cr5MoSiV1的细化处理工艺试验

随着国内工业技术的进步，模具材料的开发与应用也得以飞速发展。4Cr5MoSiV1钢是一种新型热作模具钢，由于其优良的淬透性、淬硬性和良好的室温、高温性能而广泛应用于要求高韧性和冷热疲劳抗力、工作温度<700℃的热挤压模、压铸模和热锻模，其使用寿命远高于第一代热作模具钢5CrNiMo、5CrMnMo和3Cr2W8V。但近年来，有关部门通过抽检多个厂家发现，国产4Cr5MoSiV1钢与进口H13钢相比存在的最大差别是成分偏析、带状组织严重等现象。用此类材料制造的工模具经过常规工艺处理后，常出现早期失效。因此有必要对其热处理工艺进行研究和改善。

喷丸对4Cr5Mo2V钢高温摩擦磨损性能的影响

对4Cr5Mo2V钢试样进行3道次复合喷丸,通过与未喷丸试样对比,研究了喷丸对试验钢表面形貌、显微组织、硬度、残余应力以及高温(100,300,500℃)摩擦磨损性能和机制的影响。结果表明:喷丸处理显著提高了试验钢表面粗糙度,使试验钢表面形成了明显的塑性变形层、硬化层与残余压应力层;在100,300,500℃下,与喷丸前相比,喷丸后试验钢的磨损率分别降低了41.8%,17.1%,63.3%,耐磨性能的提高与喷丸产生的硬化层和残余压应力层有关。在100,300℃下,喷丸前后试验钢的磨损机制均主要为黏着磨损和磨粒磨损,而当温度升高至500℃时,磨损机制为氧化磨损,喷丸试验钢仍能保持较高的硬度与残余压应力,同时表面氧化层更致密稳定,仅发生轻微氧化磨损。