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汽輪機低壓轉子鋼30Cr2Ni4MoV鑄態鋼坯的鍛透性分析
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-05-28
研究鑄態30Cr2Ni4MoV鋼在制坯過程中的鍛透性，按照達到某應變值作為鍛透條件，并且利用Deform軟件模擬大鍛件開坯鍛造過程，為更好地制定制坯工藝提供理論依據。
?????? 大型鍛件的鍛造過程分為兩個階段，開坯鍛造和成形鍛造。開坯鍛造就是大鍛件的制坯過程，這個過程對大鍛件質量的影響是非常大的，因此必須要在此過程中將鋼錠鍛透。
對于鍛造過程及鍛透機理的描述各不相同。有學者認為鎳基高溫合金渦輪盤在開坯鍛造時的組織演變機理為靜態再結晶作用；有的則認為GH4169合金開坯鍛造的組織演變是動態再結晶、靜態再結晶及亞動態再結晶共同作用的結果，但是以靜態再結晶的作用為主；還有的學者認為鑄錠已經鍛透。
熱加工過程中鑄態組織的演變就是再結晶機制，但是對于何種情況為鍛透并沒有統一認識。太原科技大學材料科學與工程學院的研究者們研究鑄態30Cr2Ni4MoV鋼在制坯過程中的鍛透性，按照達到某應變值作為鍛透條件，并且利用Deform軟件模擬大鍛件開坯鍛造過程，為更好地制定制坯工藝提供理論依據。
采用鑄態30Cr2Ni4MoV鋼錠材料作為研究對象，加工出兩塊尺寸為Φ70mm×100mm的試樣，進行縮比試驗。將加工好的試樣放入KBF1400熱處理爐中加熱至1250℃，保溫20h，使得第二相等雜質完全融入奧氏體基體中，并使材料充分均勻化。然后按照由Deform模擬確定的兩鐓一拔和兩鐓兩拔兩套方案，在1MN液壓機上進行縮比試驗。
將試樣放在40℃過飽和苦味酸溶液中浸蝕，用Zaiss?Imager金相顯微鏡觀察試樣的各個區域，以便觀察材料制坯過程中顯微組織的演變。并且按照ASTM晶粒度測量標準，測出平均晶粒截線長度，對晶粒度進行分析。試驗研究結果表明：
????（1）通過對鑄態30Cr2Ni4MoV鋼動態再結晶狀態圖的分析發現，應變值為0.7時，鑄態組織發生完全動態再結晶，轉化為鍛態組織；
????（2）通過對Deform模擬分析發現，兩鐓一拔和兩鐓兩拔各部分區域都已超過應變值，已經鍛透。并且對兩種工藝的晶粒度分析可知，兩種工藝下的晶粒度相差不大，但兩鐓一拔試樣晶粒度級別最小為2.7級，最大為4.5級，而在兩鐓兩拔工藝下晶粒度級別最小為3.5級，最大為4.5級。可見，在已經都鍛透的條件下，兩鐓兩拔的晶粒均勻程度比兩鐓一拔好，說明變形程度越高，應變值越大時，晶粒的均勻程度越好。因此，可以選用兩鐓兩拔作為鑄態30Cr2Ni4MoV鋼的制坯工藝。
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