Abstrak: Pangaruh prosés perlakuan panas béda dina kinerja bahan ZG06Cr13Ni4Mo ieu diajarkeun. Tés nunjukeun yen sanggeus perlakuan panas dina 1 010 ℃ normalizing + 605 ℃ tempering primér + 580 ℃ tempering sekundér, bahan ngahontal indéks kinerja pangalusna. Strukturna nyaéta low-carbon martensite + reverse transformation austenite, kalayan kakuatan anu luhur, kateguhan suhu rendah sareng karasa anu cocog. Ieu meets sarat kinerja produk dina aplikasi agul badag casting produksi perlakuan panas.
Konci: ZG06Cr13NI4Mo; stainless steel martensit; sabeulah
Bilah ageung mangrupikeun bagian konci dina turbin PLTA. Kaayaan jasa bagian anu kawilang kasar, sarta aranjeunna subjected kana dampak aliran cai-tekanan tinggi, maké jeung erosi keur lila. bahan nu dipilih ti ZG06Cr13Ni4Mo stainless steel martensitic mibanda sipat mékanis komprehensif alus sarta lalawanan korosi. Kalawan ngembangkeun PLTA sarta castings patali nuju skala badag, syarat luhur anu nempatkeun maju pikeun kinerja bahan stainless steel kayaning ZG06Cr13Ni4Mo. Ka tungtung ieu, digabungkeun jeung percobaan produksi ZG06C r13N i4M o wilah badag tina hiji perusahaan PLTA domestik, ngaliwatan kontrol internal tina komposisi kimia bahan, perlakuan panas test ngabandingkeun prosés jeung analisis hasil test, dioptimalkeun tunggal normalizing + ganda tempering panas. prosés perlakuan ZG06C r13N i4M o bahan stainless steel ieu ditangtukeun pikeun ngahasilkeun castings nu minuhan sarat kinerja tinggi.
1 Kontrol internal komposisi kimia
ZG06C r13N i4M o bahan nyaéta-kakuatan luhur stainless steel martensitic, nu diperlukeun pikeun mibanda sipat mékanis tinggi jeung alus kateguhan dampak suhu low. Dina raraga ngaronjatkeun kinerja bahan, komposisi kimia ieu dikawasa internal, merlukeun w (C) ≤ 0,04%, w (P) ≤ 0,025%, w (S) ≤ 0,08%, sarta kandungan gas ieu dikawasa. Tabél 1 nunjukkeun kisaran komposisi kimia kontrol internal bahan sareng hasil analisa komposisi kimia sampel, sareng Tabel 2 nunjukkeun syarat kontrol internal tina eusi gas bahan sareng hasil analisa eusi gas sampel.
Tabél 1 Komposisi kimia (fraksi massa, %)
| unsur | C | Mn | Si | P | S | Ni | Cr | Mo | Cu | Al |
| sarat baku | ≤0.06 | ≤1.0 | ≤0.80 | ≤0,035 | ≤0,025 | 3.5-5.0 | 11.5-13.5 | 0.4-1.0 | ≤0.5 |
|
| Bahan Kontrol internal | ≤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 |
| Nganalisis hasilna | 0,023 | 1.0 | 0.57 | 0.013 | 0.005 | 4.61 | 13.0 | 0.56 | 0.02 | 0.035 |
Tabél 2 Kandungan gas (ppm)
| gas | H | O | N |
| syarat kontrol internal | ≤2.5 | ≤80 | ≤150 |
| Nganalisis hasilna | 1.69 | 68.6 | 119.3 |
Bahan ZG06C r13N i4M o ieu dilebur dina tungku listrik 30 t, disampurnakeun dina tungku 25T LF pikeun paduan, nyaluyukeun komposisi sareng suhu, sareng decarburized sareng degassed dina tungku 25T VOD, ku kituna kéngingkeun baja molten kalayan karbon ultra-low, komposisi seragam, purity tinggi, sarta eusi gas ngabahayakeun low. Tungtungna, kawat aluminium dipaké pikeun deoxidation final pikeun ngurangan eusi oksigén dina baja molten sarta salajengna nyaring séréal.
2 Uji prosés perlakuan panas
2.1 Rencana tés
Awak casting ieu dipaké salaku awak test, ukuran block test éta 70mm × 70mm × 230mm, sarta perlakuan panas awal ieu softening annealing. Saatos konsultasi literatur, parameter prosés perlakuan panas dipilih nyaéta: normalizing suhu 1 010 ℃, suhu tempering primér 590 ℃, 605 ℃, 620 ℃, suhu tempering sekundér 580 ℃, sarta prosés tempering béda dipaké pikeun tés komparatif. Rencana tés dipidangkeun dina Tabél 3.
Tabél 3 Rencana uji perlakuan panas
| Rencana percobaan | Prosés uji perlakuan panas | proyék pilot |
| A1 | 1 010 ℃ Normalizing + 620 ℃ Tempering | Sipat Tensile Dampak kateguhan karasa HB Bending sipat Mikrostruktur |
| A2 | 1 010 ℃ Normalizing + 620 ℃ Tempering + 580 ℃ Tempering | |
| B1 | 1 010 ℃ Normalizing + 620 ℃ Tempering | |
| B2 | 1 010 ℃ Normalizing + 620 ℃ Tempering + 580 ℃ Tempering | |
| C1 | 1 010 ℃ Normalizing + 620 ℃ Tempering | |
| C2 | 1 010 ℃ Normalizing + 620 ℃ Tempering + 580 ℃ Tempering |
2.2 Analisis hasil tés
2.2.1 Analisis komposisi kimiawi
Tina hasil analisis komposisi kimia sareng kandungan gas dina Tabél 1 sareng Tabél 2, unsur-unsur utama sareng kandungan gas saluyu sareng rentang kontrol komposisi anu dioptimalkeun.
2.2.2 Analisis hasil tés kinerja
Saatos perlakuan panas nurutkeun skéma tés anu béda, tés ngabandingkeun sipat mékanis dilaksanakeun saluyu sareng standar GB / T228.1-2010, GB / T229-2007, sareng GB / T231.1-2009. Hasil ékspérimén dipidangkeun dina Tabél 4 sareng Tabél 5.
Méja 4 Analisis sipat mékanis skéma prosés perlakuan panas béda
| Rencana percobaan | Rp0.2/Mpa | Rm/Mpa | A/％ | Z/％ | AKV/J(0 ℃） | Nilai karasa HBW |
| standar | ≥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 |
Tabél 5 Uji bending
| Rencana percobaan | Uji bending (d=25,a=90°) | penilaian |
| B1 | Retak 5.2×1.2mm | Kagagalan |
| B2 | Taya retakan | mumpuni |
Ti ngabandingkeun jeung analisis sipat mékanis: (1) Normalizing + tempering perlakuan panas, bahan bisa ménta sipat mékanis hadé, nunjukkeun yén bahan ngabogaan hardenability alus. (2) Saatos normalizing perlakuan panas, kakuatan ngahasilkeun sarta plasticity (elongation) tina tempering ganda ningkat dibandingkeun jeung tempering tunggal. (3) Ti inspeksi kinerja bending jeung analisis, kinerja bending tina B1 normalizing + prosés test tempering tunggal teu minuhan sarat, sarta kinerja test bending tina prosés test B2 sanggeus tempering ganda mumpuni. (4) Tina ngabandingkeun hasil tés 6 hawa tempering béda, skéma prosés B2 1 010 ℃ normalizing + 605 ℃ tempering tunggal + 580 ℃ tempering sekundér boga sipat mékanis pangalusna, kalawan kakuatan ngahasilkeun 687MPa, hiji elongation. tina 23%, hiji kateguhan dampak leuwih ti 160J dina 0 ℃, a karasa sedeng 268HB, sarta kinerja bending mumpuni, sadaya minuhan sarat kinerja bahan.
2.2.3 Analisis struktur Metallographic
Struktur metalographic prosés tés bahan B1 sareng B2 dianalisis dumasar kana standar GB / T13298-1991. Gambar 1 nembongkeun struktur metallographic of normalizing + 605 ℃ tempering munggaran, sarta Gambar 2 nembongkeun struktur metallographic of normalizing + tempering munggaran + tempering kadua. Ti inspeksi metallographic jeung analisis, struktur utama ZG06C r13N i4M o sanggeus perlakuan panas low-karbon lath martensite + malikkeun austenite. Tina analisis struktur metalografik, bundel martensit lath tina bahan saatos tempering munggaran langkung kandel sareng langkung panjang. Saatos tempering kadua, struktur matrix rada robah, struktur martensite ogé rada refined, sarta strukturna leuwih seragam; dina watesan kinerja, kakuatan ngahasilkeun sarta plasticity ningkat ka extent tangtu.
angka 1 ZG06Cr13Ni4Mo normalizing + hiji microstructure tempering
Gambar 2 ZG06Cr13Ni4Mo normalizing + dua kali tempering struktur metallographic
2.2.4 Analisis hasil tés
1) test The dikonfirmasi yén ZG06C r13N i4M o bahan boga hardenability alus. Ngaliwatan normalizing + tempering perlakuan panas, bahan bisa ménta sipat mékanis alus; kakuatan ngahasilkeun sarta sipat palastik (elongation) dua temperings sanggeus normalizing perlakuan panas loba nu leuwih luhur ti nu hiji tempering.
2) Analisis test ngabuktikeun yén struktur ZG06C r13N i4M o sanggeus normalizing nyaeta martensite, sarta struktur sanggeus tempering nyaeta low-karbon lath tempered martensite + tibalik austenite. Austenite tibalik dina struktur tempered boga stabilitas termal tinggi sarta miboga éfék signifikan dina sipat mékanis, sipat dampak na casting sarta sipat prosés las tina bahan. Ku alatan éta, bahan boga kakuatan tinggi, kateguhan palastik tinggi, karasa luyu, résistansi retakan alus sarta casting alus sarta sipat las sanggeus perlakuan panas.
3) Nganalisis alesan pikeun ngaronjatkeun kinerja tempering sekundér ZG06C r13N i4M o. Saatos normalizing, pemanasan sarta pelestarian panas, ZG06C r13N i4M o ngabentuk austenite rupa-grained sanggeus austenitization, lajeng transforms kana martensite low-karbon sanggeus cooling gancang. Dina tempering munggaran, karbon supersaturated dina martensite precipitates dina bentuk carbide, kukituna ngurangan kakuatan bahan jeung ngaronjatkeun plasticity sarta kateguhan bahan. Alatan suhu luhur tina tempering munggaran, tempering munggaran ngahasilkeun austenite sabalikna pisan rupa salian ti martensite tempered. Austenit sabalikna ieu sawaréh ngajanggélék jadi martensit salila cooling tempering, nyadiakeun kaayaan pikeun nukleasi jeung tumuwuhna austenite sabalikna stabil dihasilkeun deui salila prosés tempering sekundér. Tujuan tempering sekundér nyaéta pikeun ménta cukup stabil tibalik austenite. Austenite sabalikna ieu tiasa ngalaman transformasi fase nalika deformasi plastik, ku kituna ningkatkeun kakuatan sareng kaplastisan bahan. Kusabab kaayaan kawates, mustahil pikeun niténan sareng nganalisis sabalikna austenite, janten percobaan ieu kedah nyandak sipat mékanis sareng mikrostruktur salaku objék panalungtikan utama pikeun analisa komparatif.
3 Aplikasi Produksi
ZG06C r13N i4M o mangrupakeun-kakuatan tinggi bahan baja tuang stainless steel kalawan kinerja alus teuing. Nalika produksi wilah sabenerna dilaksanakeun, komposisi kimia sareng syarat kontrol internal ditangtukeun ku percobaan, sareng prosés perlakuan panas tina normalisasi sekundér + tempering dianggo pikeun produksi. Prosés perlakuan panas ditémbongkeun dina Gambar 3. Ayeuna, produksi 10 wilah PLTA badag geus réngsé, sarta kinerja geus sagala patepung sarat pamaké. Aranjeunna parantos lulus pamariksaan ulang pangguna sareng nampi évaluasi anu saé.
Pikeun ciri wilah melengkung kompléks, dimensi kontur badag, huluna aci kandel, sarta deformasi gampang jeung cracking, sababaraha ukuran prosés perlu dilaksanakeun dina prosés perlakuan panas:
1) Sirah aci ka handap sareng sabeulah ka luhur. Skéma loading tungku diadopsi pikeun mempermudah deformasi minimum, ditémbongkeun saperti dina Gambar 4;
2) Mastikeun yén aya gap cukup badag antara castings na antara castings na Pad plat handap beusi pikeun mastikeun cooling, sarta mastikeun yén sirah aci kandel meets sarat deteksi ultrasonic;
3) Tahap pemanasan workpiece ieu segmented sababaraha kali pikeun ngaleutikan stress organisasi casting salila prosés pemanasan pikeun nyegah cracking.
Palaksanaan ukuran perlakuan panas di luhur ensures kualitas perlakuan panas tina sabeulah.
Gambar 3 prosés perlakuan panas agul ZG06Cr13Ni4Mo
angka 4 Agul prosés perlakuan panas tungku loading skéma
4 Kacindekan
1) Dumasar kana kontrol internal tina komposisi kimia bahan, ngaliwatan uji tina prosés perlakuan panas, éta ditangtukeun yén prosés perlakuan panas ZG06C r13N i4M o-kakuatan tinggi bahan stainless steel nyaéta prosés perlakuan panas 1 010 ℃ normalizing + 605 ℃ tempering primér + 580 ℃ tempering sekundér, nu bisa mastikeun yén sipat mékanis, sipat dampak-suhu low jeung sipat bending tiis tina bahan casting minuhan sarat baku.
2) ZG06C r13N i4M o bahan boga hardenability alus. Struktur sanggeus normalizing + dua kali tempering perlakuan panas nyaéta low-karbon lath martensite + sabalikna austenite kalawan kinerja alus, nu boga kakuatan tinggi, kateguhan palastik tinggi, karasa luyu, résistansi retakan alus tur casting alus tur kinerja las.
3) Skéma perlakuan panas normalizing + dua kali tempering ditangtukeun ku percobaan ieu dilarapkeun ka produksi prosés perlakuan panas wilah badag, sarta sipat bahan sadayana minuhan sarat baku pamaké.
waktos pos: Jun-28-2024
