Astratt: Ġiet studjata l-influwenza ta 'proċessi differenti ta' trattament tas-sħana fuq il-prestazzjoni tal-materjal ZG06Cr13Ni4Mo. It-test juri li wara t-trattament bis-sħana f'1 010℃ normalizzazzjoni + 605℃ ittemprar primarju + 580℃ ittemprar sekondarju, il-materjal jilħaq l-aħjar indiċi ta 'prestazzjoni. L-istruttura tagħha hija martensite b'livell baxx ta 'karbonju + austenite ta' trasformazzjoni inversa, b'saħħa għolja, toughness f'temperatura baxxa u ebusija xierqa. Jissodisfa r-rekwiżiti tal-prestazzjoni tal-prodott fl-applikazzjoni tal-produzzjoni tat-trattament bis-sħana tal-ikkastjar ta 'xafra kbira.
Kliem ewlieni: ZG06Cr13NI4Mo; azzar li ma jissaddadx martensitiku; xafra
Xfafar kbar huma partijiet ewlenin fit-turbini tal-idroenerġija. Il-kundizzjonijiet tas-servizz tal-partijiet huma relattivament ħarxa, u huma soġġetti għal impatt tal-fluss tal-ilma bi pressjoni għolja, xedd u erożjoni għal żmien twil. Il-materjal huwa magħżul mill-istainless steel martensitic ZG06Cr13Ni4Mo bi proprjetajiet mekkaniċi komprensivi tajbin u reżistenza għall-korrużjoni. Bl-iżvilupp tal-idroenerġija u kkastjar relatat lejn skala kbira, jitressqu rekwiżiti ogħla għall-prestazzjoni ta 'materjali tal-istainless steel bħal ZG06Cr13Ni4Mo. Għal dan il-għan, flimkien mal-prova tal-produzzjoni ta 'ZG06C r13N i4M o xfafar kbar ta' intrapriża ta 'tagħmir domestiku ta' l-idroenerġija, permezz ta 'kontroll intern tal-kompożizzjoni kimika tal-materjal, test ta' tqabbil tal-proċess tat-trattament tas-sħana u analiżi tar-riżultat tat-test, il-normalizzazzjoni waħda ottimizzata + sħana tat-tempra doppja proċess ta 'trattament ta' ZG06C r13N i4M o materjal ta 'l-istainless steel kien determinat li jipproduċi kkastjar li jissodisfa rekwiżiti ta' prestazzjoni għolja.
1 Kontroll intern tal-kompożizzjoni kimika
Materjal ZG06C r13N i4M o huwa azzar li ma jissaddadx martensitiku ta 'qawwa għolja, li huwa meħtieġ li jkollu proprjetajiet mekkaniċi għoljin u toughness tajba ta' impatt b'temperatura baxxa. Sabiex tittejjeb il-prestazzjoni tal-materjal, il-kompożizzjoni kimika kienet ikkontrollata internament, li teħtieġ w (C) ≤ 0.04%, w (P) ≤ 0.025%, w (S) ≤ 0.08%, u l-kontenut tal-gass kien ikkontrollat. Tabella 1 turi l-firxa tal-kompożizzjoni kimika tal-kontroll intern tal-materjal u r-riżultati tal-analiżi tal-kompożizzjoni kimika tal-kampjun, u Tabella 2 turi r-rekwiżiti ta 'kontroll intern tal-kontenut tal-gass materjali u r-riżultati tal-analiżi tal-kontenut tal-gass tal-kampjun.
Tabella 1 Kompożizzjoni kimika (frazzjoni tal-massa, %)
| element | C | Mn | Si | P | S | Ni | Cr | Mo | Cu | Al |
| rekwiżit standard | ≤0.06 | ≤1.0 | ≤0.80 | ≤0.035 | ≤0.025 | 3.5-5.0 | 11.5-13.5 | 0.4-1.0 | ≤0.5 |
|
| Ingredjenti Kontroll Intern | ≤0.04 | 0.6-0.9 | 1.4-0.7 | ≤0.025 | ≤0.008 | 4.0-5.0 | 12.0-13.0 | 0.5-0.7 | ≤0.5 | ≤0.040 |
| Analizza r-riżultati | 0.023 | 1.0 | 0.57 | 0.013 | 0.005 | 4.61 | 13.0 | 0.56 | 0.02 | 0.035 |
Tabella 2 Kontenut tal-gass (ppm)
| gass | H | O | N |
| Rekwiżiti ta' kontroll intern | ≤2.5 | ≤80 | ≤150 |
| Analizza r-riżultati | 1.69 | 68.6 | 119.3 |
Il-materjal ZG06C r13N i4M o kien imdewweb f'forn elettriku ta '30 t, raffinat f'forn LF 25T għal-liga, aġġustament tal-kompożizzjoni u temperatura, u dekarburizzat u degassed f'forn VOD 25T, u b'hekk kiseb azzar imdewweb b'karbonju ultra baxx, kompożizzjoni uniformi, purità għolja, u kontenut baxx ta 'gass ta' ħsara. Fl-aħħarnett, wajer ta 'l-aluminju intuża għal deossidazzjoni finali biex jitnaqqas il-kontenut ta' ossiġnu fl-azzar imdewweb u jirfina aktar il-ħbub.
2 Test tal-proċess tat-trattament tas-sħana
2.1 Pjan tat-test
Il-korp tal-ikkastjar intuża bħala l-korp tat-test, id-daqs tal-blokka tat-test kien 70mm × 70mm × 230mm, u t-trattament tas-sħana preliminari kien it-trattib tal-ittemprar. Wara li kkonsultaw il-letteratura, il-parametri tal-proċess tat-trattament tas-sħana magħżula kienu: temperatura ta 'normalizzazzjoni 1 010℃, temperaturi ta' tempra primarja 590℃, 605℃, 620℃, temperatura ta 'ttemprar sekondarja 580℃, u proċessi ta' ttemprar differenti ġew użati għal testijiet komparattivi. Il-pjan tat-test jidher fit-Tabella 3.
Tabella 3 Pjan tat-test tat-trattament tas-sħana
| Pjan ta' prova | Proċess tat-test tat-trattament tas-sħana | Proġetti pilota |
| A1 | 1 010℃Normalizzazzjoni+620℃Ttemprar | Proprjetajiet tat-tensjoni Ebusija tal-impatt Ebusija HB Proprjetajiet tal-liwi Mikrostruttura |
| A2 | 1 010℃ Normalizzar+620℃Ttemprar+580℃Ttemprar | |
| B1 | 1 010℃Normalizzazzjoni+620℃Ttemprar | |
| B2 | 1 010℃ Normalizzar+620℃Ttemprar+580℃Ttemprar | |
| C1 | 1 010℃Normalizzazzjoni+620℃Ttemprar | |
| C2 | 1 010℃ Normalizzar+620℃Ttemprar+580℃Ttemprar |
2.2 Analiżi tar-riżultati tat-test
2.2.1 Analiżi tal-kompożizzjoni kimika
Mir-riżultati tal-analiżi tal-kompożizzjoni kimika u l-kontenut tal-gass fit-Tabella 1 u t-Tabella 2, l-elementi ewlenin u l-kontenut tal-gass huma konformi mal-firxa ottimizzata tal-kontroll tal-kompożizzjoni.
2.2.2 Analiżi tar-riżultati tat-test tal-prestazzjoni
Wara trattament bis-sħana skont skemi ta 'test differenti, twettqu testijiet ta' tqabbil tal-proprjetajiet mekkaniċi skont l-istandards GB/T228.1-2010, GB/T229-2007, u GB/T231.1-2009. Ir-riżultati sperimentali huma murija fit-Tabella 4 u t-Tabella 5.
Tabella 4 Analiżi tal-proprjetajiet mekkaniċi ta 'skemi differenti ta' proċess ta 'trattament tas-sħana
| Pjan ta' prova | Rp0.2/Mpa | Rm/Mpa | A/％ | Z/％ | AKV/J(0℃) | Valur tal-ebusija HBW |
| standard | ≥550 | ≥750 | ≥15 | ≥35 | ≥50 | 210~290 |
| A1 | 526 | 786 | 21.5 | 71 | 168、160、168 | 247 |
| A2 | 572 | 809 | 26 | 71 | 142、143、139 | 247 |
| B1 | 588 | 811 | 21.5 | 71 | 153、144、156 | 250 |
| B2 | 687 | 851 | 23 | 71 | 172、165、176 | 268 |
| C1 | 650 | 806 | 23 | 71 | 147、152、156 | 247 |
| C2 | 664 | 842 | 23.5 | 70 | 147、141、139 | 263 |
Tabella 5 Test tal-liwi
| Pjan ta' prova | Test tal-liwi (d=25,a=90°) | valutazzjoni |
| B1 | Crack5.2×1.2mm | Nuqqas |
| B2 | Ebda xquq | kwalifikati |
Mit-tqabbil u l-analiżi tal-proprjetajiet mekkaniċi: (1) Normalizzar + ittemprar trattament tas-sħana, il-materjal jista 'jikseb proprjetajiet mekkaniċi aħjar, li jindika li l-materjal għandu hardenability tajba. (2) Wara n-normalizzazzjoni tat-trattament tas-sħana, is-saħħa tar-rendiment u l-plastiċità (titwil) tat-tempra doppja huma mtejba meta mqabbla mal-ittemprar wieħed. (3) Mill-ispezzjoni u l-analiżi tal-prestazzjoni tal-liwi, il-prestazzjoni tal-liwi tal-proċess tat-test ta 'normalizzazzjoni + ttemprar wieħed B1 mhix kwalifikata, u l-prestazzjoni tat-test tal-liwi tal-proċess tat-test B2 wara ttemprar doppju hija kwalifikata. (4) Mit-tqabbil tar-riżultati tat-test ta '6 temperaturi ta' ttemprar differenti, l-iskema tal-proċess B2 ta 'normalizzazzjoni ta' 1 010 ℃ + 605 ℃ ittemprar wieħed + 580 ℃ ittemprar sekondarju għandha l-aħjar proprjetajiet mekkaniċi, b'saħħa ta 'rendiment ta' 687MPa, elongazzjoni ta '23%, ebusija ta' impatt ta 'aktar minn 160J f'0 ℃, ebusija moderata ta' 268HB, u prestazzjoni ta 'liwi kwalifikata, kollha jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-prestazzjoni tal-materjal.
2.2.3 Analiżi tal-istruttura metallografika
L-istruttura metallografika tal-proċessi tat-test tal-materjal B1 u B2 ġiet analizzata skont l-istandard GB/T13298-1991. Il-Figura 1 turi l-istruttura metallografika tan-normalizzazzjoni + 605℃ l-ewwel ittemprar, u l-Figura 2 turi l-istruttura metallografika tan-normalizzazzjoni + l-ewwel ittemprar + it-tieni ittemprar. Mill-ispezzjoni u l-analiżi metallografika, l-istruttura ewlenija ta 'ZG06C r13N i4M o wara t-trattament bis-sħana hija martensite tal-latt b'karbonju baxx + austenite maqluba. Mill-analiżi tal-istruttura metallografika, il-qatet tal-lath martensite tal-materjal wara l-ewwel ittemprar huma eħxen u itwal. Wara t-tieni ittemprar, l-istruttura tal-matriċi tinbidel ftit, l-istruttura tal-martensite hija wkoll kemmxejn raffinata, u l-istruttura hija aktar uniformi; f'termini ta 'prestazzjoni, is-saħħa tar-rendiment u l-plastiċità huma mtejba sa ċertu punt.
Figura 1 ZG06Cr13Ni4Mo normalizzanti + mikrostruttura waħda tat-tempra
Figura 2 ZG06Cr13Ni4Mo normalizzazzjoni + struttura metallografika tat-tempra darbtejn
2.2.4 Analiżi tar-riżultati tat-test
1) It-test ikkonferma li ZG06C r13N i4M o materjal għandu hardenability tajba. Permezz ta 'normalizzazzjoni + trattament tas-sħana ittemprar, il-materjal jista' jikseb proprjetajiet mekkaniċi tajbin; is-saħħa tar-rendiment u l-proprjetajiet tal-plastik (titwil) ta 'żewġ ittemprar wara n-normalizzazzjoni tat-trattament tas-sħana huma ħafna ogħla minn dawk ta' ttemprar wieħed.
2) L-analiżi tat-test turi li l-istruttura ta 'ZG06C r13N i4M o wara n-normalizzazzjoni hija martensite, u l-istruttura wara t-temprar hija martensite ittemprat b'livell baxx ta' karbonju + austenite maqluba. L-austenite maqluba fl-istruttura ttemprata għandha stabbiltà termali għolja u għandha effett sinifikanti fuq il-proprjetajiet mekkaniċi, proprjetajiet tal-impatt u proprjetajiet tal-proċess tal-ikkastjar u tal-welding tal-materjal. Għalhekk, il-materjal għandu qawwa għolja, toughness għolja tal-plastik, ebusija xierqa, reżistenza tajba għall-qsim u proprjetajiet tajbin ta 'ikkastjar u wweldjar wara trattament bis-sħana.
3) Analizza r-raġunijiet għat-titjib tal-prestazzjoni tat-tempra sekondarja ta 'ZG06C r13N i4M o. Wara n-normalizzazzjoni, it-tisħin u l-preservazzjoni tas-sħana, ZG06C r13N i4M o jifforma austenite fin-grained wara l-awstenitizzazzjoni, u mbagħad tittrasforma f'martensite b'livell baxx ta 'karbonju wara tkessiħ rapidu. Fl-ewwel ittemprar, il-karbonju supersaturat fil-martensite jippreċipita fil-forma ta 'karburi, u b'hekk inaqqas is-saħħa tal-materjal u jtejjeb il-plastiċità u l-ebusija tal-materjal. Minħabba t-temperatura għolja tal-ewwel ittemprar, l-ewwel ittemprar jipproduċi austenite inversa estremament fina minbarra l-martensite ittemprat. Dawn l-austenite reverse huma parzjalment trasformati f'martensite waqt it-tkessiħ tat-tempra, li jipprovdu kundizzjonijiet għan-nukleazzjoni u t-tkabbir ta 'austenite reverse stabbli ġġenerat mill-ġdid matul il-proċess ta' ttemprar sekondarju. L-iskop tat-ttemprar sekondarju huwa li tinkiseb biżżejjed austenite b'lura stabbli. Dawn l-awsteniti inversi jistgħu jgħaddu minn trasformazzjoni tal-fażi waqt id-deformazzjoni tal-plastik, u b'hekk itejbu s-saħħa u l-plastikità tal-materjal. Minħabba kundizzjonijiet limitati, huwa impossibbli li tiġi osservata u analizzata l-awstenite inversa, għalhekk dan l-esperiment għandu jieħu l-proprjetajiet mekkaniċi u l-mikrostruttura bħala l-oġġetti ta 'riċerka ewlenin għal analiżi komparattiva.
3 Applikazzjoni tal-Produzzjoni
ZG06C r13N i4M o huwa materjal ta 'l-azzar fondut ta' l-istainless steel ta 'qawwa għolja b'rendiment eċċellenti. Meta titwettaq il-produzzjoni attwali ta 'xfafar, il-kompożizzjoni kimika u r-rekwiżiti ta' kontroll intern determinati mill-esperiment, u l-proċess ta 'trattament bis-sħana ta' normalizzazzjoni sekondarja + ittemprar jintużaw għall-produzzjoni. Il-proċess tat-trattament tas-sħana huwa muri fil-Figura 3. Fil-preżent, il-produzzjoni ta '10 xfafar idroenerġija kbar tlestiet, u l-prestazzjoni kollha ssodisfat ir-rekwiżiti tal-utent. Huma għaddew mill-ispezzjoni mill-ġdid tal-utent u rċevew evalwazzjoni tajba.
Għall-karatteristiċi ta 'xfafar kkurvati kumplessi, dimensjonijiet kbar tal-kontorn, irjus tax-xaft ħoxnin, u deformazzjoni u qsim faċli, jeħtieġ li jittieħdu xi miżuri ta' proċess fil-proċess tat-trattament tas-sħana:
1) Ir-ras tax-xaft hija 'l isfel u x-xafra hija 'l fuq. L-iskema tat-tagħbija tal-forn hija adottata biex tiffaċilita d-deformazzjoni minima, kif muri fil-Figura 4;
2) Żgura li jkun hemm vojt kbir biżżejjed bejn il-ħadid fondut u bejn il-ħadid fondut u l-pjanċa tal-qiegħ tal-ħadid tal-kuxxinett biex tiżgura t-tkessiħ, u tiżgura li r-ras tax-xaft ħoxna tissodisfa r-rekwiżiti ta 'skoperta ultrasonika;
3) L-istadju tat-tisħin tal-biċċa tax-xogħol huwa segmentat diversi drabi biex jimminimizza l-istress organizzattiv tal-ikkastjar matul il-proċess tat-tisħin biex jipprevjeni l-qsim.
L-implimentazzjoni tal-miżuri ta 'trattament tas-sħana ta' hawn fuq tiżgura l-kwalità tat-trattament tas-sħana tax-xafra.
Figura 3 ZG06Cr13Ni4Mo proċess ta 'trattament tas-sħana tax-xafra
Figura 4 Skema tat-tagħbija tal-forn tal-proċess tat-trattament tas-sħana tax-xafra
4 Konklużjonijiet
1) Ibbażat fuq il-kontroll intern tal-kompożizzjoni kimika tal-materjal, permezz tat-test tal-proċess tat-trattament tas-sħana, huwa determinat li l-proċess tat-trattament tas-sħana ta 'ZG06C r13N i4M o materjal ta' l-istainless steel b'saħħa għolja huwa proċess ta 'trattament tas-sħana ta' 1 010℃ normalizzazzjoni + 605℃ ittemprar primarju + 580℃ ittemprar sekondarju, li jista 'jiżgura li l-proprjetajiet mekkaniċi, proprjetajiet ta' impatt b'temperatura baxxa u proprjetajiet ta 'liwi kiesaħ tal-materjal tal-ikkastjar jissodisfaw ir-rekwiżiti standard.
2) ZG06C r13N i4M o materjal għandu hardenability tajba. L-istruttura wara n-normalizzazzjoni + it-trattament tas-sħana tat-tempra darbtejn hija martensite ta 'lath b'livell baxx ta' karbonju + austenite reverse b'rendiment tajjeb, li għandu qawwa għolja, toughness għolja tal-plastik, ebusija xierqa, reżistenza tajba għall-qsim u prestazzjoni tajba ta 'ikkastjar u iwweldjar.
3) L-iskema ta 'trattament tas-sħana ta' normalizzazzjoni + ittemprar darbtejn determinata mill-esperiment hija applikata għall-produzzjoni tal-proċess tat-trattament tas-sħana ta 'xfafar kbar, u l-proprjetajiet tal-materjal kollha jissodisfaw ir-rekwiżiti standard tal-utent.
Ħin tal-post: Ġunju-28-2024
