Аннотация: ZG06Cr13Ni4Mo материалынын натыйжалуулугуна ар кандай жылуулук менен иштетүү процесстеринин таасири изилденген. Сыноо көрсөткөндөй, 1 010 ℃ нормалдаштыруу + 605 ℃ баштапкы температура + 580 ℃ экинчи температурада термикалык иштетүүдөн кийин, материал мыкты өндүрүмдүүлүк индексине жетет. Анын структурасы аз көмүртектүү мартенсит + тескери трансформациялык аустенит, жогорку күчкө, төмөнкү температурага катуулугу жана ылайыктуу катуулугу. Бул чоң бычак куюу жылуулук иштетүү өндүрүшүн колдонууда продукт аткаруу талаптарына жооп берет.
Keywords: ZG06Cr13NI4Mo; мартенситтик дат баспас болоттон жасалган; бычак
Чоң каландар гидроэнергетикалык турбиналардын негизги бөлүктөрү болуп саналат. Тетиктердин тейлөө шарттары салыштырмалуу катаал жана алар узак убакыт бою жогорку басымдагы суу агымынын таасирине, эскирүүсүнө жана эрозиясына дуушар болушат. Материал ZG06Cr13Ni4Mo мартенситтик дат баспас болоттон тандалып алынган, жакшы комплекстүү механикалык касиеттери жана коррозияга туруктуулугу бар. Гидроэнергетиканы жана ага байланыштуу куюуларды ири масштабда өнүктүрүү менен, ZG06Cr13Ni4Mo сыяктуу дат баспас болоттон жасалган материалдардын иштөөсүнө жогорку талаптар коюлат. Бул максатта, ZG06C r13N i4M o өндүрүштүк сыноо менен бирге ата мекендик гидроэнергетикалык жабдуулар ишкананын ири бычактары, ички контролдоо аркылуу материалдык химиялык курамы, жылуулук менен дарылоо процессинин салыштыруу сыноо жана сыноо натыйжаларын талдоо, оптималдаштырылган бирдиктүү нормалдаштыруу + кош ысытуу жылуулук ZG06C r13N i4M o дат баспас болоттон жасалган материалды тазалоо процесси жогорку өндүрүмдүүлүктүн талаптарына жооп берген куймаларды чыгаруу үчүн аныкталды.
1 Химиялык составды ички контролдоо
ZG06C r13N i4M o материалы жогорку механикалык касиеттерге жана жакшы төмөн температурада таасир этүүчү катуулугуна ээ болушу үчүн талап кылынган жогорку бекем мартенситтик дат баспас болоттон жасалган. Материалдын натыйжалуулугун жогорулатуу максатында, химиялык курамы ички контролго алынган, w (C) ≤ 0,04%, w (P) ≤ 0,025%, w (S) ≤ 0,08% жана газдын мазмуну көзөмөлдөнгөн. 1-таблицада материалдын ички контролунун химиялык курамынын диапазону жана үлгүнүн химиялык курамынын анализинин натыйжалары, ал эми 2-таблицада материалдык газдын курамына ички контролдун талаптары жана үлгүдөгү газдын курамын талдоо натыйжалары көрсөтүлгөн.
1-таблица Химиялык курамы (массалык үлүшү,%)
| элемент | C | Mn | Si | P | S | Ni | Cr | Mo | Cu | Al |
| стандарттык талап | ≤0,06 | ≤1,0 | ≤0,80 | ≤0,035 | ≤0,025 | 3,5-5,0 | 11.5-13.5 | 0,4-1,0 | ≤0,5 |
|
| Ингредиенттердин ички көзөмөлү | ≤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 |
| Натыйжаларды талдоо | 0.023 | 1.0 | 0,57 | 0,013 | 0,005 | 4.61 | 13.0 | 0.56 | 0,02 | 0.035 |
Таблица 2 Газдын мазмуну (ppm)
| газ | H | O | N |
| Ички контролдоо талаптары | ≤2.5 | ≤80 | ≤150 |
| Натыйжаларды талдоо | 1.69 | 68.6 | 119.3 |
ZG06C r13N i4M o материалы 30 т электр мешинде эритилип, легирлөө, курамын жана температурасын жөнгө салуу үчүн 25T LF мешинде тазаланган жана 25T VOD мешинде декарбюризацияланган жана газсыздандырылган, ошону менен өтө төмөн көмүртектүү эриген болот, бирдиктүү курамы, жогорку тазалыгы жана аз зыяндуу газ мазмуну. Акыр-аягы, алюминий зым эриген болоттун кычкылтек мазмунун азайтуу жана андан ары дан тактоо үчүн акыркы деоксидация үчүн колдонулган.
2 Жылуулук менен иштетүү процессинин сыноосу
2.1 Сынактын планы
Сыноочу орган катары куюу корпусу колдонулган, тесттик блоктун көлөмү 70мм × 70мм × 230мм болгон, ал эми алдын ала жылуулук менен дарылоо жумшартуу күйгүзүү болгон. Адабият менен таанышкандан кийин, жылуулук менен иштетүү процессинин параметрлери тандалган: нормалдаштыруу температурасы 1 010 ℃, баштапкы чыӊдоо температуралары 590 ℃, 605 ℃, 620 ℃, экинчилик температура 580 ℃ жана ар кандай чыӊдоо процесстери салыштырма сыноолор үчүн колдонулган. Сыноо планы 3-таблицада көрсөтүлгөн.
Таблица 3 Жылуулук менен дарылоонун сыноо планы
| Сыноо планы | Жылуулук менен дарылоо сыноо процесси | Пилоттук долбоорлор |
| A1 | 1 010℃Нормалдаштыруу+620℃Тылуу | Тартуу касиеттери Сокку катаалдыгы Катуулугу HB Ийилүүчү касиеттери Микроструктура |
| A2 | 1 010℃Нормалдаштыруу+620℃Тыюу+580℃Темперациялоо | |
| B1 | 1 010℃Нормалдаштыруу+620℃Тылуу | |
| B2 | 1 010℃Нормалдаштыруу+620℃Тыюу+580℃Темперациялоо | |
| C1 | 1 010℃Нормалдаштыруу+620℃Тылуу | |
| C2 | 1 010℃Нормалдаштыруу+620℃Тыюу+580℃Темперациялоо |
2.2 Сыноонун жыйынтыктарын талдоо
2.2.1 Химиялык курамынын анализи
1-таблицадагы жана 2-таблицадагы химиялык составдын жана газдын курамынын анализинин натыйжаларынан негизги элементтер жана газдын курамы оптималдаштырылган курамды башкаруу диапазонуна ылайык келет.
2.2.2 Натыйжалуулуктун тесттеринин жыйынтыктарын талдоо
Ар кандай сыноо схемалары боюнча жылуулук менен дарылоодон кийин GB/T228.1-2010, GB/T229-2007 жана GB/T231.1-2009 стандарттарына ылайык механикалык касиеттерин салыштыруу сыноолору жүргүзүлгөн. Эксперименттик натыйжалар 4-таблицада жана 5-таблицада көрсөтүлгөн.
Таблица 4. Ар кандай жылуулук менен дарылоо процесстеринин схемаларынын механикалык касиеттерин талдоо
| Сыноо планы | Rp0.2/Мпа | Rm/Mpa | A/％ | Z/％ | AKV/J(0℃） | Катуулуктун мааниси HBW |
| стандарт | ≥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 |
Таблица 5 Ийүү сыноо
| Сыноо планы | Ийүү сыноо (d=25，a=90°） | баалоо |
| B1 | Crack5,2×1,2мм | Ийгиликсиздик |
| B2 | Жарака жок | квалификациялуу |
Салыштыруудан жана механикалык касиеттерди талдоодон: (1) Нормалдаштыруу + жумшартуу жылуулук менен дарылоо, материал жакшыраак механикалык касиеттерге ээ болушу мүмкүн, бул материалдын катууланууга жөндөмдүүлүгүн көрсөтөт. (2) Нормалдаштырылган жылуулук иштетүүдөн кийин, эки жолу чыңдоонун ийкемдүүлүгү жана пластикалык (узартуу) бир жолу чыңдоо менен салыштырганда жакшыртат. (3) Ийүү натыйжалуулугун текшерүүдөн жана талдоодон, B1 нормалдаштыруу + бир чыңдоо сыноо жараянынын ийүү көрсөткүчү квалификациялуу эмес, ал эми B2 тестирлөө процессинин ийилүүчү тестирлөө эки эселенгенден кийин квалификациялуу. (4) Сыноолордун натыйжаларын 6 түрдүү температурада салыштыруудан, B2 процессинин схемасы 1 010 ℃ нормалдаштыруу + 605 ℃ бир чыңдоо + 580 ℃ экинчи чыңдоо мыкты механикалык касиеттерге ээ, 687 МПа чийимдүүлүк күчү, узартуу 23%, 0℃де 160Дждан жогору таасир этүүчү катаалдыгы, орточо катуулугу 268HB жана квалификациялуу ийүү көрсөткүчү, бардыгы материалдын иштөө талаптарына жооп берет.
2.2.3 Металлографиялык түзүлүштү талдоо
Материалдык B1 жана B2 сыноо процесстеринин металлографиялык түзүлүшү GB/T13298-1991 стандартына ылайык талданды. 1-сүрөттө нормалдаштыруунун + 605℃ биринчи чыңалуусунун металлографиялык түзүмү көрсөтүлгөн, ал эми 2-сүрөттө нормалдаштыруунун + биринчи чыӊдоо + экинчи чыӊдоонун металлографиялык структурасы көрсөтүлгөн. Металлографиялык текшерүүдөн жана талдоодон, жылуулук дарылоодон кийин ZG06C r13N i4M о негизги структурасы аз көмүртектүү мартенсит + тескери аустенит болуп саналат. Металлографиялык структуранын анализинен, биринчи чыңдоодон кийин материалдын рейка мартенситтик байламталары жоон жана узун болот. Экинчи чыңдоодон кийин матрицанын структурасы бир аз өзгөрөт, мартенситтин структурасы да бир аз тазаланып, структурасы бир калыпта болот; ендурумдуу-лук жагынан акымдын бекемдиги жана пластмассалыгы белгилуу даражада жакшыртылат.
1-сүрөт ZG06Cr13Ni4Mo нормалдаштыруу + бир темпераменттүү микроструктура
2-сүрөт ZG06Cr13Ni4Mo нормалдаштыруу + металлографиялык структураны эки жолу чындоо
2.2.4 Сыноонун жыйынтыктарын талдоо
1) Сыноо ZG06C r13N i4M o материалынын жакшы катаалдуулугу бар экенин тастыктады. нормалдаштыруу + жумшартуу жылуулук дарылоо аркылуу, материалдык жакшы механикалык касиеттерин ала алат; нормалдашты-руучу термикалык иштетуу-ден кийин эки чыцдоочу-нун чыйрактыгы жана пластикалык касиеттери (узартуу) бир чымырканганга Караганда алда канча жогору.
2) Сыноо анализи ZG06C r13N i4M o түзүмү нормалдаштырылгандан кийин мартенсит, ал эми чыңдоодон кийинки структура аз көмүртектүү рельефтүү мартенсит + тескери аустенит экенин далилдейт. Чыңалган түзүлүштөгү тескери аустенит жогорку жылуулук туруктуулугуна ээ жана материалдын механикалык касиеттерине, таасирлүү касиеттерине жана куюу жана ширетүү процессинин касиеттерине олуттуу таасирин тийгизет. Ошондуктан, материал жогорку күчкө ээ, жогорку пластикалык катуулугу, тиешелүү катуулугу, жакшы жарака каршылык жана жылуулук менен дарылоо кийин жакшы куюу жана ширетүү касиеттери.
3) ZG06C r13N i4M о экинчилик чыңдоо көрсөткүчтөрүн жакшыртуу себептерин талдоо. Нормалдаштыруудан, ысытуудан жана жылуулукту сактоодон кийин ZG06C r13N i4M o аустениттен кийин майда бүртүкчөлүү аустенитти пайда кылат, андан кийин тез муздагандан кийин аз көмүртектүү мартенситке айланат. Биринчи чыңдоодо мартенситтин курамындагы өтө каныккан көмүртек карбиддер түрүндө чөктүрөт, ошону менен материалдын бекемдигин төмөндөтөт жана материалдын пластикалык жана катуулугун жакшыртат. Биринчи чыңдоодо жогорку температура болгондуктан, биринчи чындоодо чыңдалган мартенситтен тышкары өтө майда тескери аустенит пайда болот. Бул тескери аустениттер чыңдоочу муздатуу учурунда жарым-жартылай мартенситке айланат, экинчилик чыңдоо процессинде кайрадан пайда болгон туруктуу тескери аустениттин ядролук түзүлүшү жана өсүшү үчүн шарттарды түзөт. Экинчилик чыңдоонун максаты жетишерлик туруктуу тескери аустенитти алуу. Бул тескери аустениттер пластикалык деформация учурунда фазалык трансформацияга дуушар болушу мүмкүн, ошону менен материалдын бекемдигин жана пластикасын жакшыртат. Чектелген шарттардан улам тескери аустенитти байкоо жана анализдөө мүмкүн эмес, ошондуктан бул эксперимент салыштырма анализдин негизги изилдөө объектилери катары механикалык касиеттерин жана микроструктурасын алуусу керек.
3 Өндүрүштүк колдонмо
ZG06C r13N i4M o мыкты аткаруу менен жогорку бекем дат баспас болоттон жасалган болоттон жасалган материал болуп саналат. Пычактарды иш жүзүндө өндүрүүдө эксперимент тарабынан аныкталган химиялык курамы жана ички контролдук талаптары, ошондой эле экинчилик нормалдаштыруу + чыңдоочу жылуулук иштетүү процесси өндүрүш үчүн колдонулат. Жылуулук менен иштетүү процесси 3-сүрөттө көрсөтүлгөн. Азыркы учурда 10 ири гидроэнергетикалык калпактарды чыгаруу аяктады жана аткаруу бардык колдонуучулардын талаптарына жооп берди. Алар колдонуучунун кайра текшерүүсүнөн өтүп, жакшы баа алышкан.
Татаал ийилген бычактардын, чоң контур өлчөмдөрүнүн, калың вал баштарынын жана жеңил деформация жана крекингдин мүнөздөмөлөрү үчүн жылуулук менен дарылоо процессинде кээ бир процесстик чараларды көрүү керек:
1) Валдын башы ылдый, бычак өйдө. Мешке жүктөө схемасы 4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй минималдуу деформацияны жеңилдетүү үчүн кабыл алынган;
2) муздатуу камсыз кылуу үчүн куюлган жана куюлган жана төшөлгөн темир ылдый пластинка ортосунда жетиштүү чоң боштук бар экенин камсыз кылуу, жана коюу шахта башчысы УЗИ аныктоо талаптарына жооп берет;
3) Даярдаманы жылытуу стадиясы жаракалардын алдын алуу үчүн жылытуу процессинде куюунун уюштуруучулук стрессин азайтуу үчүн бир нече жолу сегментацияланат.
Жогорудагы жылуулук менен дарылоо иш-чараларын ишке ашыруу бычактын жылуулук менен дарылоо сапатын камсыз кылат.
3-сүрөт ZG06Cr13Ni4Mo бычакты жылуулук менен дарылоо процесси
Figure 4 Blade жылуулук дарылоо процесси мешке жүктөө схемасы
4 Корутундулар
1) Материалдын химиялык курамын ички контролдун негизинде, жылуулук менен дарылоо процессин сыноо аркылуу, ZG06C r13N i4M o жогорку бекем дат баспас болоттон жасалган жылуулук менен дарылоо процесси 1 010 ℃ нормалдаштыруу + 605 ℃ баштапкы чындоо + 580 ℃ экинчи чыңдоо, ал куюучу материалдын механикалык касиеттери, төмөнкү температурадагы таасирлүү касиеттери жана муздак ийилүүчү касиеттери стандарттык талаптарга жооп бере алат.
2) ZG06C r13N i4M o материалы жакшы катууланууга жөндөмдүү. Нормалдаштыруудан кийин + эки жолу жумшартуучу жылуулук менен дарылоодон кийин түзүмү - бул аз көмүртектүү мартенсит + тескери аустенит, ал жогорку күчкө, жогорку пластикалык катуулугуна, тиешелүү катуулугуна, жакшы жаракаларга туруктуулугуна жана жакшы куюу жана ширетүү көрсөткүчүнө ээ.
3) Эксперимент менен аныкталган нормалдаштыруу + эки жолу жылуулоонун жылуулук менен дарылоо схемасы чоң бычактарды жылуулук менен дарылоо процессинде колдонулат жана материалдык касиеттери бардыгы колдонуучунун стандарттык талаптарына жооп берет.
Посттун убактысы: Jun-28-2024
