重载万向轴关节ZG34Cr2Ni2Mo钢法兰叉调质裂纹原因分析及改进

通过对重载万向轴关节ZG34Cr2Ni2Mo钢法兰叉裂纹进行宏观检查、金相组织分析、能谱分析、力学性能检测,找到了调质开裂的原因。结果表明:铸件法兰叉中存在大量低熔点非金属夹杂物沿晶界呈断续带状分布,使钢的脆性显著增加,以及内部含有大尺寸夹砂等缺陷,是导致法兰叉调质开裂的主要原因。通过提高钢液冶炼的纯净度,优化浇注系统的布置,保护内浇道,减少钢液对浇道的冲击,可提高铸件浇注质量,避免调质裂纹产生。

2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的冲击性能

将不同炉次的2Cr12Ni4Mo3VNbN钢锭锻造成ϕ220 mm棒材。对棒材进行1050℃保温1 h油淬、560℃回火2 h空冷和540℃回火2 h空冷。棒材的冲击试验表明,钢锭顶部和底部锻制的棒材冲击性能差异较大。为此,检测了由两炉次钢锭锻制的2Cr12Ni4Mo3VNbN钢棒材的冲击韧度、冲击断口形貌、化学成分、显微组织和析出相成分。结果表明:钢锭顶部和底部锻制的2Cr12Ni4Mo3VNbN钢棒材中一次MX型析出相的含量和分布不同,从而导致其冲击性能差异较大。

不锈钢ZG10Cr14Ni5Mo2喷油嘴壳体的精铸工艺

本文研究了不锈钢ZG10Cr14Ni5Mo2喷油嘴壳体的精密铸造工艺。采用顶注式浇注系统,大尺寸浇道。蜡模组合时在铸件用蜡模和浇注系统冒口上连接通气棒,涂料时在空腔圆柱内加铁棒,造型时在脖颈处加保温棉,空腔圆柱型壳外加冷铁。采用该工艺后获得了冶金质量合格的铸件,并且保证铸件合格率在90%以上,工艺设计合理。

34Cr2Ni2Mo合金结构钢热本构方程研究

目的基于实测的流动应力曲线,构建可用于热成形模拟的34Cr2Ni2Mo合金结构钢高精度本构方程。方法采用热模拟试验测试该材料的流动应力曲线,在动态再结晶的条件下,构建了基于物理机制的热本构方程,通过曲线拟合获得了本构方程参数。结果热模拟试验测试的流动应力曲线具有明显的动态再结晶现象,构建的本构方程包括流动应力、屈服/饱和/临界/稳态应力、发生50%再结晶的时间等内变量计算方程,在参数拟合后对其误差分析表明,本构方程计算的流动应力偏差控制在±15 MPa以内。结论 34Cr2Ni2Mo合金结构钢本构方程能够较为准确的描述该钢在热成形过程的流动应力变化特征,具有较强的数值稳定性和外延拓展性。

ZG34Cr2Ni2Mo四分之一齿轮热处理工艺研究

通过投制小截面试块及模拟试验件进行了大齿轮的热处理工艺模拟,在不同的热处理制度下进行材料性能、齿面硬度及淬透性试验,获得一系列试验数据,为制订最佳四分之一齿轮的热处理工艺方案提供依据。在控制好各项参数的条件下,采用油冷却方法四分之一齿轮粗铣齿后调质,达到力学性能和硬度要求。

替打环用30Cr2Ni2Mo钢中低温回火性能研究

通过光学显微镜、拉伸试验、冲击试验等方法,研究了回火温度对替打环用30Cr2Ni2Mo钢组织和力学性能的影响。结果表明:在220~450℃区间回火,30Cr2Ni2Mo钢硬度由51.3HRC降至45.9HRC,屈服强度从1359MPa降至1299MPa,抗拉强度从1673MPa降至1492MPa,屈强比从0.81升高至0.87,冲击吸收能量整体走势几乎呈水平线,在250℃时出现高点值为31.7J。

34Cr2Ni2Mo钢热处理工艺研究

利用拉伸试验机、金相显微镜、硬度计、冲击试验机,在不断增大试棒直径条件下,研究了34Cr2Ni2Mo钢的热处理工艺及其淬透性。结果表明,棒料经860℃油淬和600℃回火后,各项性能满足技术要求,淬透深度在100 mm以上。

ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件硬点问题分析

ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件在加工中出现硬点、硬块现象。采用硬度试验、金相观察等方法分析了预备热处理过程对马氏体沉淀硬化不锈钢组织及硬度的影响,发现铸件硬点、硬块现象是由冷却过程中铸件堆放导致局部区域冷速过缓,不利于诱发转变为马氏体组织造成的。通过改进预热处理过程控制,提高了铸件质量稳定性。

喷丸强化对0Cr13Ni8Mo2Al钢疲劳性能的影响

研究了表面喷丸强化后表面残余应力、表面粗糙度和表面层残余压应力场对 0 Cr13Ni8Mo2 Al钢疲劳性能的影响。结果表明 :0 Cr13Ni8Mo2 Al钢经喷丸强化后 ,在表面层残余压应力场的作用下疲劳裂纹源由表面被“驱赶”到表面强化层下 。

10Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢奥氏体晶粒长大行为

通过在不同加热温度和保温时间下等温奥氏体化,研究了10Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢奥氏体晶粒长大行为。结果表明:900~1150℃温度区间内,10Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高、保温时间延长而增大,且随保温时间延长,晶粒尺寸均匀性下降;由于碳氮化物在1100℃以上发生溶解,1100℃以上奥氏体晶粒发生粗化;1200~1280℃温度区间内,由于δ铁素体相的析出,10Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高而减小。拟合得到900~1150℃温度区间内10Cr12Ni3Mo2VN钢奥氏体晶粒生长模型为D=6.67×107×t0.303×exp(-1.81×105/RT)。

马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr13Ni8Mo2Al的腐蚀性能

研究了马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr13Ni8Mo2Al的腐蚀性能,即应力腐蚀敏感性、抗氧化性能和抗盐雾腐蚀性能等。研究表明该钢具有较好的抗应力腐蚀性能,其应力腐蚀断裂形貌为穿晶、解理断裂,并有二次裂纹。500℃抗氧化性能很好,属于完全抗氧化级。抗盐雾腐蚀性能较好,经500h盐雾腐蚀试验,试样表面只有轻微的锈蚀,腐蚀速率较低。

0Cr13Ni8Mo2Al钢在900～1050℃时的变形组织演变规律研究

采用Gleeble热模拟试验机,在变形温度900～1050℃和应变量0～0.69条件下对原始等轴组织的0Cr13Ni8Mo2Al钢进行等温恒应变速率(10 s-1)压缩试验,研究了0Cr13Ni8Mo2Al钢变形组织的演化规律。结果表明,在本实验变形条件下,0Cr13Ni8Mo2Al钢在变形过程中没有发生完全再结晶,只发生部分再结晶。当应变量小于0.29时,再结晶非常少;当应变量达到0.29后,再结晶明显增多。当变形温度为900～1000℃时,平均晶粒尺寸随温度的变化较小;在1000～1050℃时,平均晶粒尺寸随温度的变化较大。当应变小于0.29时,平均晶粒尺寸明显地随应变增大而减小;当应变达到0.29时,平均晶粒尺寸缓慢地随应变增大而减小。

热处理工艺对04Cr13Ni8Mo2Al钢逆变奥氏体含量的影响

使用快速相变仪、X射线应力分析仪、光学显微镜、硬度计等研究了不同温度时效处理及时效后的低温处理对04Cr13Ni8Mo2Al钢中逆变奥氏体含量和该钢硬度的影响。结果表明:试验钢的马氏体向奥氏体转变开始温度(Ac1)为620℃,马氏体全部转变成奥氏体的终了温度(A_(c3))为675℃;随着时效温度的升高,试验钢中逆变奥氏体含量先基本不变,后迅速增加,再迅速减少,并在时效温度为620℃时达到最大,为35%(体积分数);当时效温度低于Ac1时,试验钢的维氏硬度随着时效温度的升高而降低,当时效温度超过Ac1时,马氏体的形成导致维氏硬度略微增加,但当时效温度接近700℃时,维氏硬度又略微下降;时效处理后的试验钢经低温处理后,其维氏硬度增大,逆变奥氏体含量减少,且低温处理前后逆变奥氏体含量的变化量随着时效温度的升高而增大。

锻造变形方式对叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN横向冲击韧性的影响

分析了常规锻造-拔长,镦粗-拔长,镦粗-拔长-镦粗-拔长,镦粗-换向拔长4种锻造方式对叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN(%:0.10C,0.17Si,0.74Mn,0.014P,0.002S,11.8Cr,2.43Ni,1.65Mo,0.32V,0.035 2N)2.5t电渣锭锻造成Φ220 mm棒材横向冲击韧性的影响。结果表明,单道次大压下量的镦拔锻造及镦拔次数的增加可显著提高叶片钢的横向冲击韧性,2镦2拔后的棒材经1050℃1h油冷,660℃2h空冷后的横向冲击功为141 J,横纵向冲击值比可达90%以上,组织均匀,晶粒细化。

ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件热校正工艺研究

ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件在铸造、热处理及加工等过程中极易产生变形,且因铸件结构限制、合金强度较高等因素影响,ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件冷态校正难度极大。本试验通过对比ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件在不同高温条件下校正效果及性能变化,开展不锈钢铸件加热校正工艺研究。研究表明,ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件热校正温度不应低于650℃,且不应高于850℃,在此温度区间进行热校正不影响铸件力学性能。

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。

正火时间对不同变形后30Cr2Ni4MoV钢晶粒度的影响

在实际生产中大锻件不同部位因变形不均匀而导致晶粒尺寸不一。为了探究这一现象,利用Gleeble-1500D热模拟试验机在1000℃、应变速率0.1 s^(-1)、变形量5%~55%时模拟了大型低压转子用30Cr2Ni4MV钢的变形过程,研究了其在随后正火过程中晶粒大小随保温时间的变化规律。结果表明,与未变形试样相比,经过相同正火的变形试样的晶粒得到明显细化。在900℃正火的初期,变形量小于35%时,晶粒尺寸随变形量的增加而减小;当变形超过35%后,变形量对晶粒尺寸影响不大,且随保温时间的延长,不同变形量变形后试样的晶粒均会持续长大,正火5 h可以消除变形量对试样晶粒度的影响。

固溶处理对ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢力学性能的影响

针对选用ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢制造的某型号燃气舵安装壳体复验过程中出现的力学性能偏低现象,研究固溶处理对材料金相组织及力学性能的影响,为该产品后续失效分析及质量控制提供参考依据。试验结果表明:温度为1080℃,保温时长90 min的固溶处理有助于提高产品的力学性能,常温和900℃高温下抗拉强度分别提高11%和14%,900℃高温下伸长率提高14%。研究结果可为后续该牌号产品的设计和选用提供有效参考。

34Cr2Ni2Mo钢法兰叉头异常现象成因分析

某批34Cr2Ni2Mo钢法兰叉头在调质处理后的机加工过程中,在轴承孔内靠近法兰一面发现多条白色带状异常区域,通过低倍检验、化学成分分析、硬度试验和金相检验等方法对其成因进行了分析。结果表明:在34Cr2Ni2Mo钢法兰叉头铸造过程中,由于20钢内冷铁支架固定不稳,浇铸时受钢液的冲刷作用坍塌堆积于铸件内,并在随后机加工过程中在轴承孔内靠近法兰一面露出表面,从而形成异于基体的白色带状异常区域。

25Cr2Ni3Mo钢叶轮的真空热处理

叶轮是丙烯压缩机的关键零件。对25Cr2Ni3Mo钢叶轮进行了真空热处理:将叶轮在真空度为1.33×10^(-2)～1.33×10^(-3)Pa的真空炉中加热至830～870℃,保温后分别进行油冷和以5×10^(-5)Pa压力的氮气冷却,随后于610℃回火。热处理后,检测叶轮的力学性能和显微组织。结果表明,经油淬和气淬并高温回火的叶轮的力学性能基本相同,显微组织也均以回火索氏体为主。经真空热处理的叶轮表面质量优于经普通热处理的叶轮表面质量。