热处理展-工业炉展-2024第二十四届广州国际热处理、工业炉展览会-巨浪展览—The 24th China(Guangzhou) Heat Treatment,Industrial Furnace Expo

　新闻类别

展会资讯

行业新闻

公司动态

媒体报道

　新闻详细

不同热处理下超级马氏体不锈钢-热处理展-工业炉展-2016第十七届广州国际热处理、工业炉展览会-中国效果最好的热处理工业炉展--巨浪展览—The 17th China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment, Industrial Furnace Exhibition
2015年11月11日热处理展-工业炉展-heat treatment expo-furnace expo

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

本文对水轮机转轮叶片用超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo在8种不同热处理状态下的力学性能与抗磨蚀性能进行研究，目的在于研究不同热处理对00Cr13Ni4Mo钢的力学性能与抗磨蚀性能的影响与其之间的关系。通过对材料进行扫描电镜、透射电镜分析，硬度与冲击试验，冲刷磨损试验，发现了00Cr13Ni4Mo钢在600℃左右范围内回火后会产生逆变奥氏体，逆变奥氏体会降低材料的强度与硬度，增加韧性，并且00Cr13Ni4Mo钢的抗磨蚀性能主要与硬度有关，其冲击韧性对抗磨蚀性能亦有影响。掌握了获得其综合力学性能与抗磨蚀性能最优的热处理工艺。经过综合性能考虑表明，该材料经1050 ℃正火+550 ℃回火后综合性能最佳。
成果内容提要：
水轮机转轮叶片属于水轮机的核心部件之一，而水轮机转轮的叶片、上冠、下环及导叶作为重要的过流部件，在水轮机的运行过程中最主要的承受水的冲击、泥沙的磨蚀。所以水轮机转轮叶片所采用的材料应兼具良好的综合力学性能、铸造性能、可焊性以及耐冲刷磨损性能，其性能的优劣直接关系到水轮发电机组的服役寿命与安全运行。因此，选用性能优良水轮机叶片材料是改造水电站的重点。
超级马氏体不锈钢是在传统马氏体不锈钢基础上将碳含量严格控制在0.03%以下，并且提高镍含量的一种新型马氏体不锈钢。相对于传统的低碳马氏体不锈钢，超级马氏体不锈钢不但具有良好的塑韧性与较高的强度和硬度，而且具有较高的断裂韧性、水下疲劳强度以及抗磨蚀等性能。这些优良的性能，对于水轮机转轮叶片的抗磨蚀性能具有较高的提升。马氏体钢经过正火后，能够得到板条马氏体，并经一定温度回火后，进一步得到回火马氏体能够明显影响与改善材料的综合性能。前人研究超级马氏体不锈钢在1050 ℃正火并且在500 ℃~700 ℃间回火，只关注其微观组织与力学性能，并未研究其抗磨蚀。研究对超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo进行正火后一次回火并且选取部分温度进行二次回火，对8种不同热处理下材料的硬度，冲击韧性与抗磨蚀性能关系进行了详细探讨与研究。
超级马氏体不锈钢在550 ℃~650 ℃回火后，会产生逆变奥氏体，其在透射电镜下呈黑色长条与块状，经常分布在马氏体板条边界以及奥氏体晶界处，长度为102 nm ~103nm，宽约为100 nm。逆变奥氏体会降低材料的强度和硬度，增加韧性。当一次回火温度达到700 ℃时，逆变奥氏体附近富集的Ni元素扩散程度增加，Ni的偏析降低，冷却过程中逆变奥氏体转变为新生马氏体，材料中几乎不存在逆变奥氏体，所以硬度升高。
00Cr13Ni4Mo钢在500 ℃～700 ℃范围一次回火后，随着温度上升硬度值呈先降后升。二次回火较同温度一次回火后硬度普遍下降。在500 ℃～700 ℃范围一次回火后韧性呈先升后降；二次回火处理对于钢的韧性影响较小。
00Cr13Ni4Mo钢的累积失重量曲线呈类抛物线型，随时间的增加累积失重量增大，累积失重率不断降低。根据材料磨蚀规律可知，对于两体磨损来说，材料硬度的高低决定了其耐磨性的优劣。因此，超级马氏体不锈钢的抗磨蚀性与材料硬度之间关系紧密，通常材料的硬度越高，其累积失重量越低，抗磨蚀性越好。研究发现00Cr13Ni4Mo钢在500 ℃回火后硬度最高，韧性较差，550 ℃回火后硬度次高，韧性良好，并且550 ℃回火后材料的抗磨蚀性能最优，而500 ℃回火后材料的抗磨蚀性能排第二。所以能够发现00Cr13Ni4Mo钢的抗磨蚀性能主要与硬度有关，其冲击韧性对磨蚀性能亦有影响。
00Cr13Ni4Mo钢在二次回火较同温度一次回火的硬度略有降低，且抗磨蚀性未见提高。从材料性能和经济性方面综合考虑，00Cr13Ni4Mo钢经1 050 ℃正火+550 ℃一次回火为最佳的热处理工艺。

热处理展-工业炉展-2016第十七届广州国际热处理、工业炉展览会-中国效果最好的热处理工业炉展--巨浪展览—The 17th China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment, Industrial Furnace Exhibition
2016工业炉展，2016工业炉展会，2016工业炉展览会，2016热处理展，2016热处理展会，2016热处理展览会，2016广州工业炉展，2016广州工业炉展会，2016广州热处理展，2016广州热处理展会，广东热处理展，中国热处理展会，广东工业炉展，中国工业炉展会，2016耐火材料展会，2016热处理设备展，2016热处理博览会，2016工业炉博览会

地址:广州市天河区珠江新城华明路29号星汇园A1座3A05-3A06室邮编:510623 　电话：020-38620782 传真：020-38620781