高压辊磨机用硬质合金柱钉的磨损和断裂行为

硬质合金柱钉性能的好坏直接影响高压辊磨机的使用寿命和生产效率,但关于柱钉的力学性能和使用性能的相互对应关系缺乏研究,导致在使用过程中缺乏硬质合金设计标准。本文通过研究柱钉硬度、抗弯强度和断裂韧性等性能特性对柱钉的耐磨性和抗断裂性能的影响规律,获得了破碎高硬石英岩的理想柱钉。结果表明:影响柱钉断裂数量的主要因素是断裂韧性,而非抗弯强度;随着断裂韧性从16.21 MPa·m^(1/2)增大至21.57 MPa·m^(1/2),抗疲劳断裂能力提升,断裂数量百分比从3.77%降低至0。柱钉的磨损主要为磨粒磨损,随着硬度从HRA 86.2增大至HRA 88.3,抗磨损性能提升,磨损速率从7.92μm/h降低至2.33μm/h。对于石英含量高达64.23%、单轴压缩抗压强度达159 MPa的矿石破碎,当柱钉的硬度达到HRA 87.8、断裂韧性达到19.55 MPa·m^(1/2)时,能有效抑制柱钉的磨损和断裂。

超高压烧结对WC-8Co硬质合金微观组织及力学性能的影响

使用六面顶压机在相同温度(1 400℃)和保温时间(6 min)条件下,研究了不同烧结压力(4.0~6.0 GPa)对WC-8Co硬质合金试样微观组织及力学性能的影响。结果表明:在1 400℃、4.0~6.0 GPa超高压条件下,WC-8Co硬质合金试样可在6 min内完成烧结;随着烧结压力的增加,WC-8Co硬质合金试样中WC晶粒的平均尺寸逐渐增大,甚至出现局部WC晶粒异常长大的情况,进而导致硬质合金试样的矫顽磁力、维氏硬度和断裂韧性随之逐渐减小。在考察压力范围内,烧结压力为4.0 GPa时,WC-8Co硬质合金试样的力学性能最好,在载荷为30 kgf(294 N)、保持时间为10 s的检测条件下,试样的维氏硬度为15.2 GPa,断裂韧性为14.9 MPa·m^(1/2),与相同检测条件下的商用YG8硬质合金的力学性能(维氏硬度15.6 GPa,断裂韧性15.9 MPa·m^(1/2))接近。随着烧结压力的增加,硬质合金试样的断裂形式从沿晶断裂占主导逐渐过渡到沿晶断裂与穿晶断裂共存,且穿晶断裂所占的比例逐渐增大。

硬质合金在井下工具中的应用与关键技术分析

硬质合金作为一种常用的高硬度材料,具有良好的耐温性与耐磨性,在井下工具中的应用非常广泛,具有良好的发展前景。文章在阐述当前硬质合金主要类别和研究现状的基础上,调研分析了硬质合金材料在井下工具常见零部件中的应用现状,重点分析了目前钻探行业对硬质合金材料的性能需求,提出了在地球深部高温钻探领域,井下工具所用硬质合金材料的关键技术,为硬质合金材料在钻探行业的应用与发展提供参考。

高温高压制备WC-3%Co硬质合金及其物理力学性能表征

高温高压法是合成宝石的有效方法,应用于复合材料的制备,具有超高等静压力和合成时间短这两大优势。本文采用高温高压法制备WC-3%Co硬质合金,利用万能试验机、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等对试样进行物相组成和力学性能表征。研究了烧结温度对WC-3%Co硬质合金物相和物理力学性能的影响。结果表明:通过高温高压烧结可以确保所制备的硬质合金样品为较为纯净的WC相和Co相;样品的相对密度随着温度的升高而升高,在1450℃时相对密度可以达到99.3%;随烧结温度的升高,样品的硬度、抗弯强度和断裂韧性均呈现先升高后降低的趋势。当烧结温度为1400℃时,制备的WC-Co硬质合金样品具有优异的力学性能,抗弯强度2230 MPa、硬度22.78 GPa、断裂韧性11.9 MPa·m^(1/2)。

660MW超临界汽轮机高中压内缸现场更换要点

高中压内缸作为汽轮机的关键部件,其现场更换对电厂的安全稳定运行和维护效率提升具有重大意义。文章围绕660MW超临界汽轮机高中压内缸的现场更换技术进行研究,分析了内缸功能、更换和风险控制等要素,概述了超临界汽轮机主要部件耐高温材料选择、设计优化对提高整体效率和稳定性的影响,剖析了高中压内缸结构,详述了现场更换工程准备,并提出确保更换效率和安全性的策略。

650℃超超临界镍基高温合金超高压内缸铸造技术研究

介绍了高参数燃煤发电机组用镍基高温合金12 t级超高压内缸铸造技术研究工作及相关生产经验。结合镍基高温合金的材料特性、超高压内缸铸件的结构特点,应用MAGMA软件进行充型、凝固、应力多场耦合的模拟计算,并结合多年生产制造经验,制定合理的铸造工艺方案。目前,铸件已经完成毛坯制作,经对铸件化学成分、表观质量、尺寸进行检测,满足相关要求,为后续的工程化制造提供了经验。

汽轮机变工况下高压内缸变形分析

利用有限元软件对汽轮机高压内缸模型在额定负荷、启动及停机过程3种不同工况下的变形进行了模拟分析,确定了各工况的边界条件,得到了各个工况下高压内缸的变形量。分析结果表明,汽轮机启停时高压内缸变形量明显大于稳态工况下内缸的变形量,发生动静碰摩,汽缸中分面漏汽以及螺栓断裂等现象的可能性最大。对汽缸的变形控制做了进一步的分析,为保障机组安全运行、延长汽缸寿命提供理论支撑。

国产无压机分球式超高压装置用硬质合金顶锤的研究

介绍无压机分球式超高压装置(BARS——俄文的首字母БАРС=БеспрессоваяАппаратуравысокогодавления"РазрезнаяСфера")合成宝石级金刚石的基本原理,分析BARS装置用硬质合金顶锤的功能特性,论述国产BARS装置用硬质合金顶锤成功工业化应用的研究过程。研究表明:选用WC-Co细颗粒复合粉,并采用搅拌球磨、冷等静压压制和低压烧结等综合技术,能提高细晶粒材料的组织结构均匀性、抗压强度及弹性模量,满足顶锤高强度、高刚性的使用需求。同时,采用在磨削中互为基准的工艺方案,控制产品上下同轴线是自定位顶锤合理的加工方案;选用粒度号M22/36的砂轮做精磨砂轮,合理的进刀量是保证加工精度的关键。

高速高压机械密封的材料研究

主要研究在1000kW的传动系统中(液力变矩器、变速箱高速轴等),速度达到20m/s以上、液压控制需要2MPa以上的旋转密封材料的应用。通过将工程陶瓷材料与硬质合金的对比,筛选出适合于在高速高压旋转元件上的密封材料。

高温高压对硬质合金衬底冲击韧性的影响

文章用PDC复合片的合成方法对不同钴含量的硬质合金衬底进行高温高压处理。比较了不同钴含量、不同硬度的硬质合金衬底在高温高压前后冲击韧性的变化。结果显示:不经过高温高压处理的硬质合金衬底冲击韧性在一定范围内与钴含量成正比,经过高温高压处理后的硬质合金衬底的冲击韧性有所下降。

反动式筒形高压内缸制造技术研究

本文对多台反动式筒形高压内缸的结构特点及工艺难点进行深入分析,针对汽缸吊装、翻身、装夹、静叶安装槽加工及测量、汽封齿及城墙齿加工及测量等制造难点,提出工艺措施及解决办法,总结了一套完整的反动式筒形缸制造技术。

某1000MW超超临界汽轮机超高压外缸内孔加工工艺研究

分析了某1000MW超超临界汽轮机超高压外缸汽封档和接配面的技术要求、加工难点。针对加工部位精度要求高,密封要求严,加工中装卡难度大,刀具和切削参数的选择困难等问题,全面优化了工艺方案,技术措施得力。

高压水锤低压缸内部流场数值模拟研究

为了研究低压缸内部的流场变化对装置激发压力冲击性能的影响,分别建立触发弹簧工作下3个不同开度的低压缸模型,结合实验所得的初始条件和边界条件,采用Fluent动网格技术,对冲击过程中低压缸内部流场进行动态数值模拟,得到了低压缸内部流场的流动规律,为低压缸的流场分布及变化规律的分析提供了理论基础,为水锤装置的结构改进和性能优化提供技术支持。

汽轮机不同高压内缸结构径向变形的分析探讨及结构优化

文章以某联合循环汽轮机的高压内缸为研究对象,利用ABAQUS有限元计算软件对传统带法兰高压内缸稳定运行时的径向变形进行计算分析,探究其径向变形不均匀的原因,并对高压内缸结构进行优化计算分析,对比了几种不同高压内缸结构的径向变形均匀性,最后选择了径向变形相对均匀的筒形缸投入到生产实践。计算分析表明,结构优化后的高压内缸可有效减小径向变形的不均匀性,且薄壁圆筒型内缸克服了传统带法兰高压内缸径向变形不均匀的固有结构缺陷,红套环筒形内缸在径向变形均匀性及汽密性方面占有较大优势,在高压内缸的结构优化上具有工程应用价值。

高温高压对PDC硬质合金基体微观结构与性能的影响

采用金相显微镜、SEM、XRD和EDX对合成PDC所用的硬质合金基体在高温高压前后的微观结构和物相进行了分析比较,并对其硬度、密度、矫顽磁力、钴磁和抗弯强度(TRS)分别做了测定,结果表明:(1)经过高温高压后,硬质合金基体中的粗晶WC有轻微的细化;(2)在合成PDC的温度、压力和时间条件下,硬质合金基体的物相没有发生明显变化;(3)高温高压后基体界面附近的钴含量显著降低,但离界面3mm以上区域的钴含量趋于正常;(4)高温高压后硬质合金基体的硬度和密度增加,抗弯强度下降,钴相分布的均匀性变差。

高温高压烧结制备WC-6Co硬质合金及其力学性能研究

以平均粒径约300 nm的复合粉为原料,采用高温高压烧结法在不同烧结温度和保温时间下制备了WC-6Co硬质合金。通过X射线衍射仪、光学显微镜和显微硬度计研究了制备工艺对WC-6Co硬质合金晶体结构、显微组织和力学性能的影响。结果表明:试样烧结过程液相Co的流动性、WC颗粒重排和晶粒尺寸对合金密度、维氏硬度和断裂韧性起决定性作用。综合考虑合金性能,优化高温高压烧结工艺条件为6 GPa压强、1 400℃温度和15 min保温时间。该烧结工艺制得的合金显微组织均匀细小,维氏硬度达2 100 HV10,断裂韧性达16.81 MPa·m^(1/2),均优于SPS、热压烧结制备的WC-6Co硬质合金。

超超临界汽轮机用ZG11Cr10Mo1NiWVNbN材质的研究及应用

对超超临界汽轮机用铸钢ZG11Cr10Mo1NiWVNbN材质熔炼、不同热处理工艺进行试验研究。试验表明,该材质在化学成分内控基础上,采用高温正火油冷+两次回火工艺,材质可得到均匀的回火马氏体组织,具有较高的力学性能、冲击性能及较好的高温持久性能,FATT50实验值也满足技术规范的要求,并且在超超临界汽轮机高压内缸等铸件进行了生产应用,经检验满足用户技术要求。

600MW机组冷态起动汽轮机高压内缸温差及振动偏大原因分析

针对某电厂2×600 MW机组汽轮机冷态起动高压内缸一段抽汽口处上下缸温差及振动偏大问题,采取优化运行操作方式,有效地控制了高压内缸一段抽汽口处上下缸温差,并使机组顺利地起动成功。

600MW机组高中压内缸变形处理方案

对浙能兰溪电厂1号、2号机组高中压内缸变形问题的不同处理方法作了介绍和对比,总结了处理类似问题的方法.

高压气淬热处理对高压辊磨机用硬质合金柱钉的性能影响

硬质合金柱钉是高压辊磨机柱钉辊中最核心的耐磨件。对WC-11.5Co硬质合金柱钉进行不同工艺参数的高压气淬热处理,随后进行性能对比分析和现场应用。实验结果表明:经950~1 350℃、0.6 MPa气淬热处理后,硬质合金柱钉的硬度、抗弯强度、断裂韧性和冲击韧性均提高,且当淬火温度为1 250℃时达到最高值。现场应用结果表明,经1 250℃、0.6 MPa气淬热处理硬质合金柱钉在使用过程中不易发生折断、崩边等现象,且耐磨性能好;与未经气淬热处理的柱钉相比,其带料运行时间提高了1.2~1.5倍,使用寿命明显延长。