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汽輪機葉片鋼2Cr12NiMo1W1V高溫拉伸性能研究
葉片鋼主要用于發電機組汽輪機高溫葉片及螺栓部件。汽輪機葉片分為靜葉片和動葉片,其主要功能為將高溫蒸汽的熱能轉換為機械能,工作條件非常復雜。由于葉片鋼使用于高溫、復雜的應力條件下,其高溫力學性能的研究就顯得非常重要。所以很有必要對葉片鋼2Cr12NiMo1W1V的高溫拉伸性能及流變行為進行分析研究。
試驗試樣取自鍛軋退火態的2Cr12NiMo1W1V圓鋼,其化學成分如表1所示。對試樣毛坯進行調質處理,其熱處理制度為1035℃×1h油淬,690℃×2h空冷。然后制作成高溫拉伸試樣。對制作的試樣進行常溫拉伸試驗、300℃、600℃及900℃高溫拉伸試驗,每個溫度下拉伸試驗應變速率分別選用10-1s-1、10-2s-1、10-3s-1、10-4s-1。
表1??試驗用2Cr12NiMo1W1V葉片鋼化學成分(質量分數,%)
? |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Ni |
Mo |
W |
V |
標準 |
0.20~0.25 |
≤0.50 |
0.50~0.90 |
≤0.025 |
≤0.025 |
11.00~12.50 |
0.50~0.90 |
0.90~1.25 |
0.90~1.252 |
0.20~0.30 |
實測 |
0.24 |
0.42 |
0.58 |
0.017 |
0.003 |
11.32 |
0.76 |
0.94 |
1.02 |
0.22 |
?
結果表明:
(1)溫度升高,葉片鋼2Cr12NiMo1W1V強度下降,塑性升高。與常溫相比,300℃下強度略有下降,塑性沒有升高反而略有下降,這與MC型碳化物的析出有關。在300℃以下的較低溫度,應變速率對力學性能指標的影響不明顯,而在600℃至900℃時,隨著應變速率的增加,強度指標明顯升高,并且溫度越高,影響越大。
(2)不同溫度下,應變硬化率都隨著σ的增加而均勻減小,只是隨著溫度的升高,減小的速率有所下降。隨著溫度的升高,在均勻變形期間應變硬化率總體減小,在600℃時有了明顯的減小,到900℃時更是極速降低,幾乎接近于零。在常溫到300℃應變硬化率變化不大。
(3)在600℃以上時,該葉片鋼的拉伸變形流變應力可以用Zener-Hollomon方程表征,在600℃以下時此方程不再適用。說明600℃以下拉伸變形不是由微觀原子擴散過程控制,而是決定于位錯的滑移、交滑移等方式。作為值得信賴的合作伙伴和高品質金屬合金的半成品供應商,艾荔艾擁有完善的服務體系和專業的團隊。在同客戶交易的過程中,我們力求根據不同的應用需求將我們的產品做到精益求精。針對當前和未來的市場需求,艾荔艾致力于為客戶提供最佳的金屬材料解決方案。
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