Високотемпературна механічна поведінка сталі 2Cr12NiMo1W1V
Сталь для лез 2Cr12NiMo1W1V в основному використовується у виробництві лопатей і болтів високого тиску турбін, лопатей, безпосередньо відповідальних за перетворення кінетичної та теплової енергії пари в механічну енергію, є однією з найважливіших частин турбіни. Умови роботи надкритичних і надкритичних парових турбін дуже суворі, особливо лопаті у високотемпературній секції повинні витримувати високу температуру, високу напругу, високу швидкість та інші суворі умови, тому для лопатей висуваються вищі вимоги до високотемпературних характеристик. сталь. В даний час вивчення високотемпературних механічних властивостей мартенситної нержавіючої сталі, такої як лезова сталь, обмежується зміною індексу механічних властивостей при різній термічній обробці або мікроструктурі, а вивчення високотемпературної механічної деформації проводиться рідко. Таким чином, були проаналізовані зміни механічних властивостей розтягування сталі леза 2Cr12NiMo1W1V при різних температурах і різних швидкостях деформації, а також механічна поведінка проаналізована за допомогою металографії та ТЕМ-аналізу.
Для випробування була обрана кованокатана відпалена сталь 2Cr12NiMo1W1V виробництва профільного заводу, хімічний склад якої наведено в таблиці 1. Як видно з таблиці 1, хімічний склад міцності 2Cr12NiMo1W1V в основному контролюється в межах необхідного діапазону. Заготовка зразка була кондиціонована, система термічної обробки була 1035 градусів × 1 годину загартування в маслі, 690 градусів × 2 години охолодження повітрям, а потім був виготовлений зразок на розтяг.
За кімнатної температури (22 градуси), 300 градусів, 600 градусів і 900 градусів швидкості деформації 10-1, 10-2, 10-3 і 10-4с-1 були виконується на зразках, що розтягуються. Після того, як зразки витягли, їх негайно витягли та охолодили до кімнатної температури в проточній воді. Зразки за допомогою металографії та трансмісійного електронного мікроскопа були взяті з ділянок, де після руйнування не виникло шийки. Металографічні зразки були підготовлені методом мозаїки гарячого пресування, протравлені змішаним корозійним агентом 5 млHCl+10gFeCl3, а потім досліджені під металографічним мікроскопом. Після того, як зразки пропускання були відполіровані вручну до 80 ~ 100 мкм, зразки були підготовлені та остаточно очищені електролітичним приладом Tenupol-5 з подвійним розпиленням та інструментом для розрідження іонів PIPS691, а мікроскопічне спостереження проводилося JEM-2100 трансмісійний електронний мікроскоп.
Результати тесту показують, що:
(1) З підвищенням температури міцність сталі леза 2Cr12NiMo1W1V знижується, пластичність зростає, і вплив швидкості деформації на напругу збільшується, але зразок менш чутливий до швидкості деформації. При 300 градусах пластичність є найгіршою, а після входу в стадію високої температури пластичність значно зростає з підвищенням температури. При 900 градусах, коли швидкість деформації становить 10-1s-1, коефіцієнт усадки профілю Z досягає 94,1%, а властивість леза 2Cr12NiMo1W1V при високотемпературному розтягуванні є чудовою.
(2) З підвищенням температури розтягу щільність дислокацій значно зменшується, і лінія дислокації стає прямою смугою. При 300 градусах з'являються нові виділення з більш високим вмістом V, що погіршує пластичність сталі лез. При 900 градусах більша частина мартенситу перетворюється на ферит і карбід, а кілька областей перекристалізовуються. Електронна дифрактограмма показує, що це карбід M23C6, а його вісь кристалічної зони паралельна осі смуги кристала матриці.
