防喷器用ZG25CrNiMo材料中合金元素对性能的影响

通过调整ZG25CrNiMo材料中Si、Mn、Cr等合金元素的含量,并适量的加入V元素,采用电炉冶炼和砂型铸造的方法,对材料进行铸造,并采用计算机预测和端淬试验相结合的方法研究了材料的淬透性,利用金相显微镜对材料微观组织进行了分析,最后测定了材料的力学性能。结果表明,提高合金元素Si、Mn、Cr和V的含量使材料的淬透性和力学性能提高,满足了通径和压力等级提升后防喷器的使用要求。

稀土对ZG25CrNiMo性能的影响

第二重型机器厂铸造分厂在石油防喷器铸钢件ZG25CrNiMo重要产品上采用稀土处理,取得良好效果。作者在试验、检测中证实,稀土对提高钢材的机械性能,特别是冲击韧性有明显的效果,在显微观察中主要表现为晶粒细化。

回火工艺对ZG25CrNiMo钢组织性能的影响

用标准鉴定试棒(QTC)试块,研究了回火温度、回火保温时间、回火升温速率对ZG25CrNiMo钢组织性能的影响。结果表明:回火温度对冷却后的组织性能有较大影响,随着回火温度的升高,试样硬度、强度降低,冲击功平均值升高,而延伸率、断面收缩率先升高,在680℃时达到最大,然后降低;同一回火温度下,随着回火保温时间的增加,试样硬度、强度降低,冲击功平均值和延伸率升高,断面收缩率在保温8h时最高,10h时会略下降。控制回火升温速率,缓慢升温,试样硬度、屈服、抗拉强度略有降低,而延伸率略有升高,断面收缩率明显增加。

ZG25CrNiMo钢组织遗传及预先热处理对调质后力学性能的影响

研究了不同预处理工艺对调质处理前后ZG25CrNiMo钢组织和力学性能的影响。结果表明,ZG25CrNiMo铸钢具有粗晶组织遗传特性。单一的890℃×2 h正火预处理对组织遗传改善能力有限,通过950℃×2 h高温正火+890℃×2 h正火预处理则可以消除组织遗传特性、细化奥氏体晶粒。在两次正火基础上进行一次670℃×6 h退火处理,能细化晶粒,使钢消除残余内应力;再经调质处理后,ZG25CrNiMo钢抗拉强度达到800 MPa以上,-45℃低温冲击吸收能量达到50 J以上。

提升箱体铸造工艺设计及铸造过程数值模拟

提升箱体材质为ZG25CrNiMo,主要形状特征为回转体,壁厚不均匀。选择“提环轴孔所在大面朝下,吊耳及厚大侧壁小端面朝上”的工艺方案,上、中、下三开箱造型,分别设置冒口、模型主体、芯头及浇道。冒口采用模数法设计,配合HZCAE11.0软件分别进行纯温场和充型传热耦合条件下的凝固模拟,确定出1个腰形明冒口和2个圆柱形明冒口在厚壁端面进行补缩。经多次模拟结果显示,厚大热节部位的缩孔基本消除,铸件中部两壁交接处、底部提环轴孔与内侧壁的交接处仍存在疏松,但已不能通过冒口补缩进行消除。为消除上述缺陷,在底部设置了外冷铁,以实现更好的顺序凝固和补缩。