某电厂中压调速汽门2Cr12NiMo1W1V钢门杆断裂原因

某电厂中压调速汽门2Cr12NiMo1W1V钢门杆在运行过程中发生断裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对门杆断裂原因进行分析。结果表明:门杆断裂起源于漏气平衡孔壁处,该位置在渗氮过程中未做防渗氮保护,渗氮后材料脆性增强,进一步加剧了应力集中,在交变载荷的作用下材料形成微裂纹,并逐渐扩展至基体,最终导致门杆断裂;门杆的断后伸长率、冲击吸收能量偏低,强度偏高,韧性较差,在一定程度上加速了裂纹的扩展,缩短了门杆的使用寿命。

高耐磨合金钢W_1研制

论述合金元素C、W、Cr、V、RE在钢中的作用及高耐磨合金钢W1成分的选择。介绍了四因素三水平正交设计法进行W1钢的冶炼、锻造和热处理工艺。稳定条件试验取得了良好的效果。推荐的W1化学成分为CIIWIIICrIVII,其洛氏硬度HRC达到 62 .4 8,冲击韧性αK 达到 2 2 .85J cm2 。与M2高速工具钢相比 ,HRC高一些 ,αK 稍低一些 ,但合金元素含量仅为M2钢的 4 0 %左右 ,生产成本低 ,经济效益十分显著。

1Cr11Ni2W2MoV不锈钢气体渗氮工艺研究

研究了1Cr11Ni2W2MoV马氏体不锈钢气体渗氮工艺参数对试样尺寸变化的影响,讨论了固溶冷却介质对其钝化膜形成与气体渗氮的影响。通过光学显微镜、扫描电镜和X-ray衍射仪分析了渗氮层组织和物相,利用显微硬度计检测了其硬度,采用中性盐雾试验评价了钝化膜形成能力。结果表明:1Cr11Ni2W2MoV不锈钢固溶油淬时,其中性盐雾试验24h时发生表面锈蚀现象。在600℃×12h气体渗氮时,渗氮层由Fe_(2-3)N与Fe_(4)N相为主和少量CrN相组成,渗层硬度950HV0.1以上,渗层厚度≥260μm。采用固溶水淬时,中性盐雾试验72h未发现表面锈蚀现象,其渗层深≤10µm,表明固溶快速冷却有利于提升马氏体不锈钢表面钝化膜形成能力。

超临界汽轮机中压调速汽阀2Cr12NiMo1W1V钢阀杆断裂原因分析

通过宏观形貌分析、化学成分分析、力学性能测试、光学显微镜以及扫描电镜分析等方法对某超临界汽轮机中压调速汽阀2Cr12NiMo1W1V钢阀杆断裂原因进行了分析。结果表明:阀杆断裂的主要原因是其表面的渗氮层脆性超标,运行中当阀杆和与其紧密配合的阀碟发生挤压摩擦时,便会在应力集中的排汽孔处的渗氮层形成裂纹源,并在载荷作用下穿透渗氮层扩展至基体进而引发阀杆断裂;阀杆材料长期在超过其许用温度的环境下使用,造成蠕变老化,同时材料硬度偏高、塑性和韧性储备不足,都在一定程度上加速了裂纹的扩展,缩短了阀杆的使用寿命。

1Cr10Mo1W1NiVNbN钢的蠕变及蠕变-疲劳裂纹扩展行为研究

采用直流电位法,对国内试制的某超超临界汽轮机高中压转子用1Cr10Mo1W1NiVNbN钢在600℃下的蠕变裂纹、蠕变-疲劳裂纹萌生与扩展行为进行了研究,得到了该钢在不同初始应力强度因子条件下的蠕变裂纹扩展孕育时间关系式和蠕变裂纹扩展速率关系式.研究了不同保持时间对蠕变-疲劳裂纹扩展行为的影响,同时还分析了在不同条件下裂纹扩展行为与时间和循环的相关性.结果表明:疲劳缩短了蠕变-疲劳裂纹的扩展孕育期,加快了裂纹的扩展速度;在载荷保持时间较短的情况下,蠕变-疲劳裂纹扩展行为与循环相关;而在载荷保持时间较长的情况下,裂纹扩展行为与时间相关.

汽轮机材料1Cr12Ni2W1Mo1V超临界钢的热压缩流变应力行为

为研究不同工艺参数对汽轮机材料1Cr12Ni2W1Mo1V超临界钢高温变形行为的影响,在变形温度1000~1150℃,应变速率0.005~5 s^(-1)的条件下进行热压缩试验,得到了相应的真应力-真应变曲线。结果表明:1Cr12Ni2W1Mo1V超临界钢的高温流变应力对温度和应变速率比较敏感。通过双曲正弦本构方程和线性回归分析构建1Cr12Ni2W1Mo1V高温塑性变形的本构模型,并将流变应力的预测值与实验值进行比较,二者拟合程度高,表明该模型能较好描述该钢在热变形过程中的流动行为。

2Cr12NiMo1W1V钢螺栓表面裂纹分析

2Cr12NiMo1W1V钢螺栓在调制后发现其表面存在多条轴向裂纹。通过对裂纹进行宏观观察、断口宏观及微观分析、化学成分分析、硬度检查以及金相分析等,并结合实际生产工艺,最终确定了螺栓的开裂原因。分析结果表明:2Cr12NiMo1W1V钢螺栓开裂主要是因为其表面存在锻造折叠缺陷,缺陷处形成裂纹源区,淬火时在淬火应力的作用下,由折叠缺陷进一步扩展形成裂纹。

1Cr11Ni2W2MoV钢表面涂层强化技术浅析

表面涂层强化技术被广泛地应用于1Cr11Ni2W2MoV钢制航空发动机叶片中,用于提高叶片在高温下的抗氧化腐蚀能力。本文概述了在1Cr11Ni2W2MoV钢表面沉积氮化钛铝涂层的强化机理是:高温下氮化钛铝涂层经氧化会在表面会形成一层致密、完整的Al2O3保护膜,阻碍氧化反应的进一步发生,保护内层的基体材料。采用电弧离子镀技术可以使氮化钛铝涂层具有梯度纳米功能,在提高涂层自身性能的同时,增强涂层与基体合金的结合力,进一步提升涂层的抗氧化腐蚀效果。

1Cr11Ni2W2MoV钢叶片的热加工工艺与力学性能

1Cr11Ni2W2MoV钢是在低碳的W_(Cr)=12％钢中加入大量的W、Mo、V等缩小奥氏体相区的铁素体形成元素,使其具有马氏体相变硬化能力,而得到的一种新型的马氏体耐热不锈钢。该钢种具有良好的综合力学性能,在航空工业中已被广泛用于制造600℃以下工作的发动机叶片、盘、轴等重要零部件。 本文将主要探讨航空1Cr11Ni2W2MoV钢叶片热加工工艺(锻造及热处理)与力学性能的关系。

1Cr11Ni2W2MoV钢真空正压气淬热处理

阐述了

论激光冲击强化技术在1Cr11Ni2W2MoV钢中的应用

本文从激光冲击强化的原理着手,概述了激光冲击处理的一般工艺过程及相关参数,着重分析了激光冲击强化提高零件疲劳性能的原因,简述了激光冲击强化在1Cr11Ni2W2MoV钢表面强化处理中的研究应用情况。激光冲击处理后1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的表面显微硬度增加,表层组织明显细化,出现了一定深度的变形层等,这些零件的组织结构变化都有助于提高零件的疲劳寿命,同时零件的表面粗糙度在一定程度上降低了,使零件表面的局部应力集中增加,会在一定程度上影响零件的疲劳性能。

1Cr11Ni2W2MoV钢疲劳裂纹闭合与试样类型的相关性

压力容器材料的疲劳裂纹扩展门槛值在预测服役寿命方面具有重要意义,而门槛值的准确测定常受到裂纹闭合的影响。为了验证采用角裂纹(CC)试样测定疲劳裂纹扩展门槛值时是否受裂纹闭合影响,采用1Cr11Ni2W2MoV钢加工了角裂纹试样和紧凑拉伸(C(T))试样,在室温下开展了疲劳裂纹扩展门槛值试验,并测定了门槛值对应的载荷-裂纹张开位移曲线。通过扫描电子显微镜对断口形貌中由裂纹闭合产生的磨损痕迹进行了观察。结合试验结果分析了两种试样类型的裂纹闭合程度及成因。通过CC试样测定的门槛值与C(T)试样相近或更小。在所测试4个CC试样中,仅有一个出现了足以影响裂纹扩展驱动力的裂纹闭合现象,而在所有测试的C(T)试样中均观察到了裂纹闭合。CC试样可用于疲劳裂纹扩展门槛值试验,并在当前试验条件下获得了接近理想门槛值的结果。

回火温度对1Cr11Ni2W2MoV钢冲击性能的影响

在某厂日常检测中,有多炉批次1Cr11Ni2W2MoV钢棒材出现冲击韧度不合格的现象。为了找到不合格的原因,从化学成分、热处理制度方面来展开分析,并进行了比对试验。结果表明:热处理回火温度是影响1Cr11Ni2W2MoV钢冲击韧度的主要因素;回火温度选择在540~590℃的1Cr11Ni2W2MoV钢试样冲击韧度全部合格,回火温度选择在660~710℃的试样冲击韧度部分不合格。选择回火温度为540~590℃,可提高材料的合格率,确保生产进度。

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。

马氏体热强钢多弧离子镀表面改性层的组织分析

为了提高表面耐磨性能 ,在 1Cr11Ni2W 2MoV钢表面采用多弧离子镀技术进行表面处理。通过光学金相显微镜、扫描电子显微镜对镀层的显微组织进行了分析 ,并用X射线衍射方法测定了镀层中的物相。使用显微硬度计测定了镀层和基体的硬度。分析结果表明 ,经过多弧离子镀表面处理 ,1Cr11Ni2W 2MoV钢表面获得了致密、并与基体结合良好的TiN/CrN复合镀层 ,显微硬度为 110 0～ 140 0HV0 0 2 5 ,这极大地改善了1Cr11Ni2W 2MoV钢的表面耐磨性 ,使其耐磨性显著高于经常规热处理的试件。

服役环境对发电厂汽轮机用钢力学性能及组织的影响

以1Cr12W2NiMoVNbN钢为研究对象,分析了服役20年汽轮机转子用钢在高温、高压环境下的裂纹扩展和平面应变,并研究了微观组织变化。讨论了导致实验材料力学性能降低和组织退化的深层机理。为转子用钢的成分优化和热处理工艺提供参考。

焊接工艺对1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢和Co6B合金堆焊层相容性的影响

对比分析了氧乙炔焊和氩弧焊两种焊接方法下,热处理前后1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢表面Co6B堆焊层的组织性能,探究焊接工艺对1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢与Co6B合金相容性的影响。结果表明,1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢与Co6B合金具有良好的相容性。较氩弧焊堆焊层,氧乙炔焊堆焊层熔合过渡区宽,硬度较氩弧焊堆焊层高7.3 HRC。经固溶+深冷+回火热处理后,氧乙炔焊堆焊层致密,组织细小、均匀,硬度45.3 HRC,冲击吸收能量84.7 J,表现出更优的综合性能。

淬火温度对4Cr4Mo3W2V1模具钢组织与硬度的影响

采用OM、SEM、洛氏硬度计等方法,研究了温度淬火(990~1070℃)对4Cr4Mo3W2V1模具钢微观组织与硬度的影响。结果表明,淬火态4Cr4Mo3W2V1钢的组织主要为马氏体、贝氏体以及未溶碳化物。随着淬火温度的升高,4Cr4Mo3W2V1钢的晶粒尺寸不断增加,组织中碳化物数量不断减少,硬度先升高后降低。1050℃淬火时,4Cr4Mo3W2V1钢组织中碳化物基本溶入基体,碳化物体积分数为0.41%,晶粒未明显长大,硬度达到最大值61.4 HRC。1050℃为4Cr4Mo3W2V1钢的理想淬火温度。

钨/低活化钢连接用Fe基非晶钎料

采用单辊急冷技术制备Fe（60）Mn（15）B（16.67）Si（6.33）Sn2非晶箔带,将其作为钎料对DEMO聚变示范堆偏滤器用钨与低活化钢进行了钎焊连接。结果表明：1220℃温度下保温15 min所获得的钎焊接头界面结合良好,无孔洞、裂纹等宏观缺陷,其焊缝组织由单相Fe基固溶体、混合相层（固溶体基体上分布着（Fe,Cr）3B与FeW2B2相）和FeW2B2基化合物层3部分构成;基于合金组元的扩散与交互作用,揭示了钎焊接头组织特征与相关形成机制。

2Cr12NiMo1W1V叶片钢的高温力学行为和组织

采用拉伸试验机、金相显微镜、透射电镜(TEM)对不同温度、不同应变速率下2Cr12Ni Mo1W1V叶片钢的力学性能和微观组织进行分析。结果表明,2Cr12Ni Mo1W1V钢的高温拉伸性能优良。随着温度升高,试验钢强度指标降低,塑性指标升高,900℃的断面收缩率达到94.1%,试样对应变速率的敏感性较小。随温度升高,试验钢位错密度明显减少,位错线变为直长条状。300℃时出现含V量较高、弥散分布的新析出相,钢塑性变差。900℃时,大部分马氏体分解为铁素体+碳化物,少部分区域发生再结晶,电子衍射图显示碳化物为M23C6,且其晶带轴[011]与基体晶带轴[001]平行。