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X12CrMoWVNbN10-1-1鐵素體耐熱鋼（化學(xué)成分）有害δ鐵素體組織的消除
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.85978597.cn
更新時(shí)間：2015-04-15
X12CrMoWVNbN10-1-1鋼是常用于制備超超臨界發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的一種耐熱鋼，具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、熱疲勞性能以及低周疲勞性能等優(yōu)點(diǎn)。
近幾年，為解決電力短缺問題以及提高能源的利用率，各國都在致力于發(fā)展超超臨界發(fā)電設(shè)備。然而，超超臨界汽輪機(jī)的大型高壓轉(zhuǎn)子通常重約幾十噸、蒸汽壓力達(dá)到30MPa以上，同時(shí)它還要高速旋轉(zhuǎn)，因此，對(duì)材料性能要求極高。X12CrMoWVNbN10-1-1鋼是常用于制備超超臨界發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的一種耐熱鋼，具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、熱疲勞性能以及低周疲勞性能等優(yōu)點(diǎn)。
由于該鋼中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為12%，其成分類似于13Cr鋼，在高溫下會(huì)析出δ鐵素體，這種δ鐵素體的存在會(huì)嚴(yán)重影響該鋼的力學(xué)性能。因此，在加工過程中應(yīng)避免δ鐵素體的出現(xiàn)，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的δ鐵素體，可以采用長(zhǎng)期保溫的方法予以消除。
對(duì)于X12CrMoWVNbN10-1-1鋼在熱加工過程中產(chǎn)生的有害δ鐵素體組織，一般可以通過回爐重鑄、鍛造、熱處理等方法加以處理，然而回爐重鑄代價(jià)太大，因此，對(duì)鍛造和熱處理等方法的研究具有重要意義。由于國內(nèi)外對(duì)此鋼中δ鐵素體的研究甚少，而且δ鐵素體的消除方法及工藝并不明確，所以，太原科技大學(xué)材料學(xué)院的研究者們采用熱處理和熱鐓粗試驗(yàn)，研究了該鋼中δ鐵素體的消除規(guī)律，并探討了消除δ鐵素體的熱加工工藝。
試樣材料取自鍛造后的超超臨界X12CrMoWVNbN10-1-1鋼轉(zhuǎn)子內(nèi)部，其化學(xué)成分見下表。
表1??X12CrMoWVNbN10-1-1鋼化學(xué)成分
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C
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Si
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Mn
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W
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Co
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Cr
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Ni
|
Cu
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0.11
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0.06
|
0.52
|
0.82
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0.12
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11.19
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0.77
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0.059
|
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V
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Sn
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Nb
|
Mo
|
S
|
P
|
Al
|
N
|
|
0.25
|
0.021
|
0.078
|
1.21
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0.0041
|
0.038
|
0.02
|
0.048
|
?
預(yù)處理：將原始材料在廂式加熱爐中于1200℃保溫30h，然后空冷至室溫。
熱處理：根據(jù)前期試驗(yàn)研究結(jié)果，熱處理溫度為1000～1100℃、保溫時(shí)間為10h較為合適。將預(yù)處理后的試樣切成小塊，放入廂式加熱爐中，加熱溫度為1010、1040、1070℃，保溫時(shí)間為10h，然后空冷至室溫。
熱鐓粗：將預(yù)處理后的試樣加工成Φ40mm×60mm的小試樣，加熱至1200℃保溫5h，然后在100t液壓機(jī)上鐓粗，壓下量分別為20%、50%、70%，空冷至室溫后從中間鋸切。
將熱處理后的試樣和熱鐓粗后的試樣按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)，結(jié)果表明：
????（1）預(yù)處理后的X12CrMoWVNbN10-1-1鋼在1010、1040、1070℃保溫10h后，δ鐵素體含量略有下降，沖擊功有所提升，但效果不明顯。
????（2）預(yù)處理后的X12CrMoWVNbN10-1-1鋼經(jīng)熱鐓粗后，在70%壓下量時(shí)的大變形區(qū)內(nèi)，等效應(yīng)變量為1.5，δ鐵素體基本消失，晶粒細(xì)小。
????（3）X12CrMoWVNbN10-1-1鋼熱處理和熱鐓粗后的沖擊功分別為25,101J。
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