सार: ZG06Cr13Ni4Mo सामग्रीको प्रदर्शनमा विभिन्न गर्मी उपचार प्रक्रियाहरूको प्रभाव अध्ययन गरिएको थियो। परीक्षणले देखाउँछ कि 1 010 ℃ सामान्यीकरण + 605 ℃ प्राथमिक टेम्परिङ + 580 ℃ माध्यमिक टेम्परिङमा तातो उपचार पछि, सामग्री उत्कृष्ट प्रदर्शन सूचकांकमा पुग्छ। यसको संरचना कम-कार्बन मार्टेन्साइट + रिभर्स ट्रान्सफॉर्मेशन अस्टेनाइट हो, उच्च शक्ति, कम-तापमान कठोरता र उपयुक्त कठोरताको साथ। यसले ठूलो ब्लेड कास्टिङ गर्मी उपचार उत्पादनको आवेदनमा उत्पादन प्रदर्शन आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
कीवर्डहरू: ZG06Cr13NI4Mo; martensitic स्टेनलेस स्टील; ब्लेड
ठूला ब्लेडहरू हाइड्रोपावर टर्बाइनहरूमा प्रमुख भागहरू हुन्। भागहरूको सेवा अवस्थाहरू अपेक्षाकृत कठोर छन्, र तिनीहरू उच्च-दबावको पानी प्रवाह प्रभाव, पहिरन र लामो समयको लागि क्षरणको अधीनमा छन्। सामग्री ZG06Cr13Ni4Mo मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टीलबाट राम्रो व्यापक मेकानिकल गुणहरू र जंग प्रतिरोधको साथ चयन गरिएको छ। जलविद्युत र ठूला स्तरमा सम्बन्धित कास्टिङको विकासको साथ, ZG06Cr13Ni4Mo जस्ता स्टेनलेस स्टील सामग्रीहरूको प्रदर्शनको लागि उच्च आवश्यकताहरू अगाडि राखिएको छ। यस उद्देश्यका लागि, घरेलू जलविद्युत उपकरण उद्यमको ZG06C r13N i4M o ठूलो ब्लेडको उत्पादन परीक्षणको साथमा, भौतिक रासायनिक संरचनाको आन्तरिक नियन्त्रण, गर्मी उपचार प्रक्रिया तुलना परीक्षण र परीक्षण परिणाम विश्लेषण, अनुकूलित एकल सामान्यीकरण + डबल टेम्परिङ ताप। ZG06C r13N i4M o स्टेनलेस स्टील सामग्रीको उपचार प्रक्रिया उच्च प्रदर्शन आवश्यकताहरू पूरा गर्ने कास्टिङहरू उत्पादन गर्न निर्धारण गरिएको थियो।
१ रासायनिक संरचनाको आन्तरिक नियन्त्रण
ZG06C r13N i4M o सामग्री उच्च-शक्तिको मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील हो, जसमा उच्च मेकानिकल गुणहरू र राम्रो कम-तापमान प्रभाव कठोरता हुनु आवश्यक छ। सामग्रीको प्रदर्शन सुधार गर्नको लागि, रासायनिक संरचना आन्तरिक रूपमा नियन्त्रण गरिएको थियो, w (C) ≤ 0.04%, w (P) ≤ 0.025%, w (S) ≤ 0.08%, र ग्यास सामग्री नियन्त्रण गरिएको थियो। तालिका 1 ले सामग्रीको आन्तरिक नियन्त्रणको रासायनिक संरचना दायरा र नमूनाको रासायनिक संरचनाको विश्लेषण परिणामहरू देखाउँदछ, र तालिका 2 ले सामग्रीको ग्यास सामग्रीको आन्तरिक नियन्त्रण आवश्यकताहरू र नमूना ग्यास सामग्रीको विश्लेषण परिणामहरू देखाउँदछ।
तालिका 1 रासायनिक संरचना (जन अंश, %)
| तत्व | C | Mn | Si | P | S | Ni | Cr | Mo | Cu | Al |
| मानक आवश्यकता | ≤०.०६ | ≤१.० | ≤०.८० | ≤०.०३५ | ≤०.०२५ | ३.५-५.० | ११.५-१३.५ | ०.४-१.० | ≤०.५ |
|
| सामग्री आन्तरिक नियन्त्रण | ≤०.०४ | ०.६-०.९ | १.४-०.७ | ≤०.०२५ | ≤०.००८ | ४.०-५.० | १२.०-१३.० | ०.५-०.७ | ≤०.५ | ≤०.०४० |
| परिणामहरू विश्लेषण गर्नुहोस् | ०.०२३ | १.० | ०.५७ | ०१३ | ०.००५ | ४.६१ | १३.० | ०.५६ | ०.०२ | ०.०३५ |
तालिका २ ग्यास सामग्री (पीपीएम)
| ग्यास | H | O | N |
| आन्तरिक नियन्त्रण आवश्यकताहरू | ≤२.५ | ≤८० | ≤१५० |
| परिणामहरू विश्लेषण गर्नुहोस् | १.६९ | ६८.६ | ११९.३ |
ZG06C r13N i4M o सामग्रीलाई 30 t विद्युतीय भट्टीमा smelted गरिएको थियो, 25T LF फर्नेसमा मिश्र धातु बनाउन, संरचना र तापमान समायोजनको लागि परिष्कृत गरियो, र 25T VOD फर्नेसमा डिकार्बराइज गरिएको र डिगास गरियो, जसले गर्दा पग्लिएको कार्बोन, कार्बोन सहित समान संरचना, उच्च शुद्धता, र कम हानिकारक ग्याँस सामग्री। अन्तमा, एल्युमिनियम तार अन्तिम डिअक्सिडेशनको लागि पग्लिएको स्टीलमा अक्सिजन सामग्री कम गर्न र अन्नलाई थप परिष्कृत गर्न प्रयोग गरिएको थियो।
2 गर्मी उपचार प्रक्रिया परीक्षण
२.१ परीक्षण योजना
कास्टिङ बडी परीक्षण शरीरको रूपमा प्रयोग गरिएको थियो, परीक्षण ब्लक साइज 70mm × 70mm × 230mm थियो, र प्रारम्भिक गर्मी उपचार नरम annealing थियो। साहित्य परामर्श पछि, ताप उपचार प्रक्रिया मापदण्डहरू चयन गरिएको थियो: सामान्य तापमान 1 010 ℃, प्राथमिक tempering तापमान 590 ℃, 605 ℃, 620 ℃, माध्यमिक tempering तापमान 580 ℃, र विभिन्न tempering प्रक्रियाहरु तुलनात्मक परीक्षण को लागी प्रयोग गरियो। परीक्षण योजना तालिका 3 मा देखाइएको छ।
तालिका 3 गर्मी उपचार परीक्षण योजना
| परीक्षण योजना | गर्मी उपचार परीक्षण प्रक्रिया | पायलट परियोजनाहरू |
| A1 | 1 010℃ सामान्यीकरण + 620℃ टेम्परिंग | तन्य गुण प्रभाव कठोरता कठोरता HB झुकाउने गुण माइक्रोस्ट्रक्चर |
| A2 | 1 010 ℃ सामान्यीकरण + 620 ℃ टेम्परिंग + 580 ℃ टेम्परिंग | |
| B1 | 1 010℃ सामान्यीकरण + 620℃ टेम्परिंग | |
| B2 | 1 010 ℃ सामान्यीकरण + 620 ℃ टेम्परिंग + 580 ℃ टेम्परिंग | |
| C1 | 1 010℃ सामान्यीकरण + 620℃ टेम्परिंग | |
| C2 | 1 010 ℃ सामान्यीकरण + 620 ℃ टेम्परिंग + 580 ℃ टेम्परिंग |
2.2 परीक्षण परिणामहरूको विश्लेषण
२.२.१ रासायनिक संरचना विश्लेषण
तालिका 1 र तालिका 2 मा रासायनिक संरचना र ग्यास सामग्रीको विश्लेषण परिणामहरूबाट, मुख्य तत्वहरू र ग्यास सामग्रीहरू अनुकूलित संरचना नियन्त्रण दायरासँग मिल्दोजुल्दो छन्।
2.2.2 प्रदर्शन परीक्षण परिणामहरूको विश्लेषण
विभिन्न परीक्षण योजनाहरू अनुसार ताप उपचार पछि, GB/T228.1-2010, GB/T229-2007, र GB/T231.1-2009 मापदण्डहरू अनुसार मेकानिकल गुणहरू तुलनात्मक परीक्षणहरू गरियो। प्रयोगात्मक परिणामहरू तालिका 4 र तालिका 5 मा देखाइएको छ।
तालिका 4 विभिन्न गर्मी उपचार प्रक्रिया योजनाहरूको मेकानिकल गुण विश्लेषण
| परीक्षण योजना | Rp०.२/एमपीए | आरएम/एमपीए | A/ % | Z/% | AKV/J(0℃) | कठोरता मूल्य HBW |
| मानक | ≥५५० | ≥750 | ≥१५ | ≥३५ | ≥५० | 210~290 |
| A1 | ५२६ | ७८६ | २१.५ | 71 | 168, 160, 168 | २४७ |
| A2 | ५७२ | ८०९ | 26 | 71 | 142, 143, 139 | २४७ |
| B1 | ५८८ | ८११ | २१.५ | 71 | 153, 144, 156 | २५० |
| B2 | ६८७ | ८५१ | 23 | 71 | 172, 165, 176 | २६८ |
| C1 | ६५० | ८०६ | 23 | 71 | 147, 152, 156 | २४७ |
| C2 | ६६४ | ८४२ | २३.५ | 70 | 147, 141, 139 | २६३ |
तालिका 5 झुकाउने परीक्षण
| परीक्षण योजना | झुकाउने परीक्षण (d=25,a=90°) | मूल्याङ्कन |
| B1 | क्र्याक 5.2 × 1.2 मिमी | असफलता |
| B2 | कुनै दरार छैन | योग्य |
मेकानिकल गुणहरूको तुलना र विश्लेषणबाट: (१) सामान्यीकरण + टेम्परिंग गर्मी उपचार, सामग्रीले राम्रो मेकानिकल गुणहरू प्राप्त गर्न सक्छ, यो संकेत गर्दछ कि सामग्रीमा राम्रो कठोरता छ। (२) गर्मी उपचारलाई सामान्यीकरण गरेपछि, एकल टेम्परिङको तुलनामा डबल टेम्परिङको उत्पादन शक्ति र प्लास्टिसिटी (लम्बाइ) सुधार हुन्छ। (3) झुकाउने प्रदर्शन निरीक्षण र विश्लेषणबाट, B1 सामान्यकरण + एकल टेम्परिंग परीक्षण प्रक्रियाको झुकाउने प्रदर्शन अयोग्य छ, र डबल टेम्परिंग पछि B2 परीक्षण प्रक्रियाको झुकाउने परीक्षण प्रदर्शन योग्य छ। (४) ६ फरक टेम्परिङ तापमानको परीक्षण नतिजाको तुलनाबाट, १ ०१० ℃ सामान्यीकरण + ६०५ ℃ सिंगल टेम्परिङ + ५८० ℃ सेकेन्डरी टेम्परिङको B2 प्रक्रिया योजनामा उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरू छन्, 687MPa को उपज शक्ति, एक लम्बाइको साथ। 23% को, 0℃ मा 160J भन्दा बढीको प्रभाव कठोरता, 268HB को एक मध्यम कठोरता, र एक योग्य झुकाउने प्रदर्शन, सबै सामग्रीको प्रदर्शन आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
२.२.३ मेटालोग्राफिक संरचना विश्लेषण
सामग्री B1 र B2 परीक्षण प्रक्रियाहरूको मेटालोग्राफिक संरचना GB/T13298-1991 मानक अनुसार विश्लेषण गरिएको थियो। चित्र 1 ले सामान्यीकरण + 605℃ पहिलो टेम्परिङको मेटालोग्राफिक संरचना देखाउँछ, र चित्र 2 ले सामान्यकरण + पहिलो टेम्परिङ + दोस्रो टेम्परिङको मेटालोग्राफिक संरचना देखाउँछ। मेटालोग्राफिक निरीक्षण र विश्लेषणबाट, तातो उपचार पछि ZG06C r13N i4M o को मुख्य संरचना लो-कार्बन ल्याथ मार्टेन्साइट + रिभर्स्ड अस्टेनाइट हो। मेटालोग्राफिक संरचना विश्लेषणबाट, पहिलो टेम्परिंग पछि सामग्रीको ल्याथ मार्टेन्साइट बन्डलहरू बाक्लो र लामो हुन्छन्। दोस्रो टेम्परिङ पछि, म्याट्रिक्स संरचना थोरै परिवर्तन हुन्छ, मार्टेन्साइट संरचना पनि थोरै परिष्कृत हुन्छ, र संरचना अधिक समान हुन्छ; कार्यसम्पादनको सन्दर्भमा, उपज शक्ति र प्लास्टिसिटी निश्चित हदसम्म सुधारिएको छ।
चित्र १ ZG06Cr13Ni4Mo सामान्यकरण + एक टेम्परिंग माइक्रोस्ट्रक्चर
चित्र २ ZG06Cr13Ni4Mo सामान्यीकरण + दुई पटक टेम्परिंग मेटालोग्राफिक संरचना
2.2.4 परीक्षण परिणामहरूको विश्लेषण
1) परीक्षणले पुष्टि गर्यो कि ZG06C r13N i4M o सामग्रीमा राम्रो कठोरता छ। सामान्यकरण + tempering गर्मी उपचार को माध्यम बाट, सामाग्री राम्रो यांत्रिक गुण प्राप्त गर्न सक्छ; तातो उपचार सामान्यीकरण पछि दुई temperings को उत्पादन शक्ति र प्लास्टिक गुण (लम्बाइ) एक टेम्परिंग को भन्दा धेरै उच्च छ।
2) परीक्षण विश्लेषणले प्रमाणित गर्छ कि ZG06C r13N i4M o को सामान्यीकरण पछि संरचना मार्टेन्साइट हो, र टेम्परिंग पछि संरचना लो-कार्बन ल्याथ टेम्पर्ड मार्टेन्साइट + रिभर्स्ड अस्टेनाइट हो। टेम्पर्ड संरचनामा उल्टो अस्टेनाइटको उच्च थर्मल स्थिरता छ र यसले सामग्रीको मेकानिकल गुणहरू, प्रभाव गुणहरू र कास्टिङ र वेल्डिङ प्रक्रिया गुणहरूमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ। तसर्थ, सामग्रीमा उच्च शक्ति, उच्च प्लास्टिक कठोरता, उपयुक्त कठोरता, राम्रो क्र्याक प्रतिरोध र गर्मी उपचार पछि राम्रो कास्टिङ र वेल्डिंग गुणहरू छन्।
3) ZG06C r13N i4M o को माध्यमिक टेम्परिङ प्रदर्शनको सुधारको कारणहरूको विश्लेषण गर्नुहोस्। सामान्यीकरण, ताप र तातो संरक्षण पछि, ZG06C r13N i4M o austenitization पछि फाइन-ग्रेन्ड अस्टेनाइट बनाउँछ, र त्यसपछि द्रुत चिसो पछि कम-कार्बन मार्टेन्साइटमा रूपान्तरण हुन्छ। पहिलो टेम्परिङमा, मार्टेन्साइटमा रहेको सुपरस्याचुरेटेड कार्बनले कार्बाइडको रूपमा अवक्षेपण गर्छ, जसले गर्दा सामग्रीको बल कम हुन्छ र सामग्रीको प्लास्टिसिटी र कठोरतामा सुधार हुन्छ। पहिलो टेम्परिङको उच्च तापक्रमको कारण, पहिलो टेम्परिङले टेम्पर्ड मार्टेन्साइटको अतिरिक्त अत्यन्तै राम्रो रिभर्स अस्टेनाइट उत्पादन गर्छ। यी रिभर्स अस्टेनाइटहरू टेम्परिङ कूलिङको क्रममा आंशिक रूपमा मार्टेन्साइटमा परिणत हुन्छन्, जसले माध्यमिक टेम्परिङ प्रक्रियामा पुन: उत्पन्न हुने स्थिर रिभर्स अस्टेनाइटको न्यूक्लियसन र वृद्धिको लागि अवस्थाहरू प्रदान गर्दछ। माध्यमिक टेम्परिङको उद्देश्य पर्याप्त स्थिर रिभर्स अस्टेनाइट प्राप्त गर्नु हो। यी रिभर्स अस्टेनाइटहरूले प्लास्टिक विरूपणको क्रममा चरण रूपान्तरण गर्न सक्छन्, जसले गर्दा सामग्रीको बल र प्लास्टिसिटीमा सुधार हुन्छ। सीमित अवस्थाका कारण, रिभर्स अस्टेनाइट अवलोकन र विश्लेषण गर्न असम्भव छ, त्यसैले यो प्रयोगले मेकानिकल गुणहरू र माइक्रोस्ट्रक्चरलाई तुलनात्मक विश्लेषणको लागि मुख्य अनुसन्धान वस्तुहरूको रूपमा लिनुपर्छ।
3 उत्पादन आवेदन
ZG06C r13N i4M o उत्कृष्ट प्रदर्शनको साथ उच्च-शक्तिको स्टेनलेस स्टील कास्ट स्टील सामग्री हो। जब ब्लेडको वास्तविक उत्पादन गरिन्छ, प्रयोग द्वारा निर्धारित रासायनिक संरचना र आन्तरिक नियन्त्रण आवश्यकताहरू, र माध्यमिक सामान्यीकरण + टेम्परिङको ताप उपचार प्रक्रिया उत्पादनको लागि प्रयोग गरिन्छ। तातो उपचार प्रक्रिया चित्र 3 मा देखाइएको छ। हाल, 10 ठूला हाइड्रोपावर ब्लेडहरूको उत्पादन पूरा भएको छ, र कार्यसम्पादनले प्रयोगकर्ताको आवश्यकताहरू पूरा गरेको छ। तिनीहरूले प्रयोगकर्ताको पुन: निरीक्षण पास गरेका छन् र राम्रो मूल्याङ्कन प्राप्त गरेका छन्।
जटिल घुमाउरो ब्लेडहरू, ठूला कन्टूर आयामहरू, बाक्लो शाफ्ट हेडहरू, र सजिलो विरूपण र क्र्याकिंगको विशेषताहरूको लागि, ताप उपचार प्रक्रियामा केही प्रक्रिया उपायहरू लिन आवश्यक छ:
1) शाफ्ट टाउको तल छ र ब्लेड माथि छ। फर्नेस लोडिङ योजना न्यूनतम विरूपण सुविधाको लागि अपनाइएको छ, चित्र 4 मा देखाइएको छ;
2) चिसो सुनिश्चित गर्न कास्टिङहरू र कास्टिङहरू र प्याड फलामको तल्लो प्लेटको बीचमा पर्याप्त ठूलो अन्तर छ भनेर सुनिश्चित गर्नुहोस्, र बाक्लो शाफ्ट हेडले अल्ट्रासोनिक पत्ता लगाउने आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ भनेर सुनिश्चित गर्नुहोस्;
3) वर्कपीसको तताउने चरणलाई क्र्याकिंग रोक्नको लागि तताउने प्रक्रियाको क्रममा कास्टिंगको संगठनात्मक तनावलाई कम गर्न धेरै पटक विभाजित गरिएको छ।
माथिको गर्मी उपचार उपायहरूको कार्यान्वयनले ब्लेडको गर्मी उपचार गुणस्तर सुनिश्चित गर्दछ।
चित्र 3 ZG06Cr13Ni4Mo ब्लेड गर्मी उपचार प्रक्रिया
चित्र ४ ब्लेड ताप उपचार प्रक्रिया फर्नेस लोडिङ योजना
4 निष्कर्ष
1) सामग्रीको रासायनिक संरचनाको आन्तरिक नियन्त्रणको आधारमा, गर्मी उपचार प्रक्रियाको परीक्षण मार्फत, यो ZG06C r13N i4M o उच्च-शक्तिको स्टेनलेस स्टील सामग्रीको तातो उपचार प्रक्रिया 1 को गर्मी उपचार प्रक्रिया हो भनेर निर्धारण गरिन्छ। 010 ℃ सामान्यीकरण + 605 ℃ प्राथमिक टेम्परिंग + 580 ℃ माध्यमिक टेम्परिंग, जसले मेकानिकल गुणहरू, कम-तापमान प्रभाव गुणहरू र कास्टिङ सामग्रीको चिसो झुकाउने गुणहरू मानक आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ भनेर सुनिश्चित गर्न सक्छ।
2) ZG06C r13N i4M o सामग्रीमा राम्रो कठोरता छ। सामान्यीकरण + दुई पटक टेम्परिङ ताप उपचार पछिको संरचना राम्रो प्रदर्शनको साथ कम-कार्बन ल्याथ मार्टेन्साइट + रिभर्स अस्टेनाइट हो, जसमा उच्च शक्ति, उच्च प्लास्टिक कठोरता, उपयुक्त कठोरता, राम्रो क्र्याक प्रतिरोध र राम्रो कास्टिङ र वेल्डिङ प्रदर्शन छ।
3) प्रयोग द्वारा निर्धारित + दुई पटक टेम्परिङ सामान्यीकरणको ताप उपचार योजना ठूला ब्लेडहरूको ताप उपचार प्रक्रिया उत्पादनमा लागू हुन्छ, र सामग्री गुणहरूले प्रयोगकर्ताको मानक आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
पोस्ट समय: जुन-28-2024
