2Cr12NiMo1W1V葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)鋼(gang)(gang)主要(yao)用于制造發(fa)電機組汽輪機高(gao)(gao)中壓葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)和螺栓,葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)直接(jie)擔負著將蒸汽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)能(neng)(neng)和熱能(neng)(neng)轉換成(cheng)機械能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,是汽輪機最(zui)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)零(ling)件(jian)之(zhi)一。超臨界、超超臨界汽輪機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作條件(jian)很嚴苛,尤其(qi)(qi)高(gao)(gao)溫(wen)段葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)要(yao)承受高(gao)(gao)溫(wen)、高(gao)(gao)應力、高(gao)(gao)轉速等苛刻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian),因此(ci)對(dui)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)鋼(gang)(gang)提出了(le)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)性能(neng)(neng)要(yao)求。目前,對(dui)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)鋼(gang)(gang)這樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)力學(xue)(xue)性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究只局限于不同(tong)熱處理或顯(xian)微組織狀態(tai)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)(xue)性能(neng)(neng)指標的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化,對(dui)其(qi)(qi)高(gao)(gao)溫(wen)力學(xue)(xue)變(bian)形行為的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究很少(shao)。因此(ci),本次(ci)對(dui)2Cr12NiMo1W1V葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)鋼(gang)(gang)在不同(tong)溫(wen)度(du)、不同(tong)應變(bian)速率(lv)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉伸(shen)力學(xue)(xue)性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化規律進行分(fen)析(xi)研(yan)究,并采用金(jin)相及TEM分(fen)析(xi)手(shou)段對(dui)其(qi)(qi)力學(xue)(xue)行為進行分(fen)析(xi)。
試(shi)驗選用某(mou)型材廠生產的鍛軋退火態2Cr12NiMo1W1V鋼,其化學成(cheng)分(fen)如表1。從表1可見,2Cr12NiMo1W1V鋼化學成(cheng)分(fen)基本上控制(zhi)(zhi)在要(yao)求范圍內。對試(shi)樣毛坯(pi)進(jin)行調質處理,其熱處理制(zhi)(zhi)度為(wei)1035℃×1h油(you)淬,690℃×2h空冷,然后制(zhi)(zhi)成(cheng)拉伸試(shi)樣。
在(zai)試(shi)(shi)驗(yan)溫(wen)度為(wei)(wei)室溫(wen)(22℃)、300、600和900℃下,對拉伸試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)進行應變速率分別為(wei)(wei)10-1、10-2、10-3和10-4s-1的(de)拉伸試(shi)(shi)驗(yan),試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)拉斷(duan)后,立(li)即(ji)取出放(fang)入流(liu)動的(de)水流(liu)中(zhong)冷卻(que)至(zhi)室溫(wen)。從斷(duan)裂后試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)未產生縮(suo)頸區域取金相與透(tou)(tou)射電鏡(jing)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)。金相試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)用(yong)熱壓鑲(xiang)嵌法(fa)制備,用(yong)5mLHCl+10gFeCl3混合侵蝕劑浸(jin)蝕,然后在(zai)金相顯微鏡(jing)下觀察(cha)組織。透(tou)(tou)射試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)手工(gong)拋光(guang)至(zhi)80~100μm后,用(yong)Tenupol-5電解(jie)雙噴(pen)儀及(ji)PIPS691離子(zi)減(jian)薄儀完成(cheng)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)制取及(ji)最(zui)終(zhong)減(jian)薄清洗,用(yong)JEM-2100透(tou)(tou)射電子(zi)顯微鏡(jing)進行顯微觀察(cha)。
試驗結果表明:
(1)隨溫度升高,2Cr12NiMo1W1V葉片鋼強度降低,塑性升高,應變速率對應力的影響呈增大趨勢,但試樣對應變速率的敏感性較小。在300℃時,塑性最差,進入高溫階段后,隨溫度升高塑性大幅升高,900℃時,當應變速率為10-1s-1,斷面收縮率Z達到94.1%,2Cr12NiMo1W1V葉片鋼的高溫拉伸性能優良。
(2)隨(sui)拉伸溫度(du)的升(sheng)高,位錯密度(du)明顯(xian)減小(xiao),位錯線(xian)變(bian)為直(zhi)長條狀(zhuang)。300℃時(shi)含有V量較高的彌散分(fen)布的新析出相出現,從而使葉片鋼塑性變(bian)差(cha)。900℃時(shi),大部(bu)(bu)分(fen)馬氏(shi)體回復分(fen)解為鐵素體+碳(tan)化物(wu),少(shao)部(bu)(bu)分(fen)區域發生再(zai)結晶,電(dian)子(zi)衍射圖顯(xian)示碳(tan)化物(wu)為M23C6,且其晶帶軸[011]與基體晶帶軸[001]方向平行。
