गोषवारा: ZG06Cr13Ni4Mo सामग्रीच्या कार्यक्षमतेवर विविध उष्णता उपचार प्रक्रियांचा प्रभाव अभ्यासला गेला. चाचणी दर्शविते की 1 010℃ सामान्यीकरण + 605℃ प्राथमिक टेम्परिंग + 580℃ दुय्यम टेम्परिंगवर उष्णता उपचार केल्यानंतर, सामग्री सर्वोत्तम कामगिरी निर्देशांकापर्यंत पोहोचते. त्याची रचना कमी-कार्बन मार्टेन्साईट + रिव्हर्स ट्रान्सफॉर्मेशन ऑस्टेनाइट आहे, उच्च ताकद, कमी-तापमान कडकपणा आणि योग्य कडकपणा. हे मोठ्या ब्लेड कास्टिंग हीट ट्रीटमेंट उत्पादनाच्या अनुप्रयोगामध्ये उत्पादन कार्यप्रदर्शन आवश्यकता पूर्ण करते.
कीवर्ड: ZG06Cr13NI4Mo; martensitic स्टेनलेस स्टील; ब्लेड
हायड्रोपॉवर टर्बाइनमध्ये मोठे ब्लेड हे प्रमुख भाग आहेत. भागांच्या सेवा परिस्थिती तुलनेने कठोर आहेत, आणि ते बर्याच काळासाठी उच्च-दाबाच्या पाण्याच्या प्रवाहाच्या प्रभावाच्या अधीन आहेत, झीज होतात आणि धूप होतात. ZG06Cr13Ni4Mo मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टीलमधून चांगले सर्वसमावेशक यांत्रिक गुणधर्म आणि गंज प्रतिरोधक असलेली सामग्री निवडली आहे. मोठ्या प्रमाणावर जलविद्युत आणि संबंधित कास्टिंगच्या विकासासह, ZG06Cr13Ni4Mo सारख्या स्टेनलेस स्टील सामग्रीच्या कार्यक्षमतेसाठी उच्च आवश्यकता समोर ठेवल्या जातात. यासाठी, घरगुती जलविद्युत उपकरण एंटरप्राइझच्या ZG06C r13N i4M o मोठ्या ब्लेडच्या उत्पादन चाचणीसह, भौतिक रासायनिक रचनेचे अंतर्गत नियंत्रण, उष्णता उपचार प्रक्रिया तुलना चाचणी आणि चाचणी परिणाम विश्लेषण, ऑप्टिमाइझ सिंगल नॉर्मलाइजिंग + डबल टेम्परिंग उष्णता ZG06C r13N i4M o स्टेनलेस स्टील सामग्रीची उपचार प्रक्रिया उच्च कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता पूर्ण करणाऱ्या कास्टिंग्ज तयार करण्यासाठी निर्धारित करण्यात आली होती.
1 रासायनिक रचना अंतर्गत नियंत्रण
ZG06C r13N i4M o मटेरियल उच्च-शक्तीचे मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील आहे, ज्यामध्ये उच्च यांत्रिक गुणधर्म आणि कमी-तापमान प्रभावाची कडकपणा असणे आवश्यक आहे. सामग्रीचे कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी, रासायनिक रचना आंतरिकरित्या नियंत्रित केली गेली, ज्यासाठी w (C) ≤ 0.04%, w (P) ≤ 0.025%, w (S) ≤ 0.08% आणि गॅस सामग्री नियंत्रित केली गेली. तक्ता 1 सामग्रीच्या अंतर्गत नियंत्रणाची रासायनिक रचना श्रेणी आणि नमुन्याच्या रासायनिक रचनेचे विश्लेषण परिणाम दर्शविते आणि तक्ता 2 सामग्रीच्या गॅस सामग्रीच्या अंतर्गत नियंत्रण आवश्यकता आणि नमुना गॅस सामग्रीचे विश्लेषण परिणाम दर्शविते.
तक्ता 1 रासायनिक रचना (वस्तुमान अपूर्णांक, %)
| घटक | C | Mn | Si | P | S | Ni | Cr | Mo | Cu | Al |
| मानक आवश्यकता | ≤0.06 | ≤1.0 | ≤0.80 | ≤0.035 | ≤0.025 | 3.5-5.0 | 11.5-13.5 | ०.४-१.० | ≤0.5 |
|
| साहित्य अंतर्गत नियंत्रण | ≤0.04 | ०.६-०.९ | 1.4-0.7 | ≤0.025 | ≤०.००८ | ४.०-५.० | १२.०-१३.० | 0.5-0.7 | ≤0.5 | ≤0.040 |
| परिणामांचे विश्लेषण करा | ०.०२३ | १.० | ०.५७ | ०.०१३ | ०.००५ | ४.६१ | १३.० | ०.५६ | ०.०२ | ०.०३५ |
तक्ता 2 गॅस सामग्री (पीपीएम)
| गॅस | H | O | N |
| अंतर्गत नियंत्रण आवश्यकता | ≤2.5 | ≤80 | ≤१५० |
| परिणामांचे विश्लेषण करा | १.६९ | ६८.६ | 119.3 |
ZG06C r13N i4M o मटेरियल 30 t इलेक्ट्रिक फर्नेसमध्ये वितळले गेले, 25T LF भट्टीमध्ये मिश्रधातूसाठी शुद्ध केले गेले, रचना आणि तापमान समायोजित केले गेले आणि 25T VOD भट्टीमध्ये डिकार्बराइज्ड आणि डिगॅस केले गेले, ज्यामुळे वितळलेले, वितळलेले, कार्बोन स्टील मिळू शकते. एकसमान रचना, उच्च शुद्धता आणि कमी हानिकारक वायू सामग्री. शेवटी, वितळलेल्या स्टीलमधील ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी करण्यासाठी आणि धान्य अधिक शुद्ध करण्यासाठी अंतिम डीऑक्सिडेशनसाठी ॲल्युमिनियम वायरचा वापर केला गेला.
2 उष्णता उपचार प्रक्रिया चाचणी
2.1 चाचणी योजना
कास्टिंग बॉडी चाचणी बॉडी म्हणून वापरली गेली होती, चाचणी ब्लॉक आकार 70mm × 70mm × 230mm होता आणि प्राथमिक उष्णता उपचार सॉफ्टनिंग ऍनीलिंग होते. साहित्याचा सल्ला घेतल्यानंतर, उष्णता उपचार प्रक्रिया पॅरामीटर्स निवडले गेले: सामान्य तापमान 1 010℃, प्राथमिक टेम्परिंग तापमान 590℃, 605℃, 620℃, दुय्यम टेम्परिंग तापमान 580℃, आणि भिन्न टेम्परिंग प्रक्रिया तुलनात्मक चाचण्यांसाठी वापरल्या गेल्या. चाचणी योजना तक्ता 3 मध्ये दर्शविली आहे.
तक्ता 3 उष्णता उपचार चाचणी योजना
| चाचणी योजना | उष्णता उपचार चाचणी प्रक्रिया | पायलट प्रकल्प |
| A1 | 1 010℃सामान्यीकरण+620℃टेम्परिंग | तन्य गुणधर्म प्रभाव कडकपणा कडकपणा एचबी झुकता गुणधर्म मायक्रोस्ट्रक्चर |
| 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 चाचणी परिणामांचे विश्लेषण
2.2.1 रासायनिक रचना विश्लेषण
तक्ता 1 आणि तक्ता 2 मधील रासायनिक रचना आणि गॅस सामग्रीच्या विश्लेषणाच्या परिणामांवरून, मुख्य घटक आणि गॅस सामग्री ऑप्टिमाइझ केलेल्या रचना नियंत्रण श्रेणीनुसार आहेत.
2.2.2 कामगिरी चाचणी परिणामांचे विश्लेषण
वेगवेगळ्या चाचणी योजनांनुसार उष्मा उपचारानंतर, यांत्रिक गुणधर्मांच्या तुलना चाचण्या GB/T228.1-2010, GB/T229-2007, आणि GB/T231.1-2009 मानकांनुसार केल्या गेल्या. प्रायोगिक परिणाम तक्ता 4 आणि तक्ता 5 मध्ये दर्शविले आहेत.
तक्ता 4 विविध उष्णता उपचार प्रक्रिया योजनांचे यांत्रिक गुणधर्मांचे विश्लेषण
| चाचणी योजना | Rp0.2/एमपीए | आरएम/एमपीए | ए/प्र | 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 | 809 | 26 | 71 | 142, 143, 139 | २४७ |
| B1 | ५८८ | 811 | २१.५ | 71 | 153, 144, 156 | 250 |
| B2 | ६८७ | ८५१ | 23 | 71 | 172, 165, 176 | २६८ |
| C1 | ६५० | 806 | 23 | 71 | 147, 152, 156 | २४७ |
| C2 | ६६४ | 842 | २३.५ | 70 | 147, 141, 139 | २६३ |
तक्ता 5 वाकलेली चाचणी
| चाचणी योजना | बेंडिंग टेस्ट (d=25,a=90°) | मूल्यांकन |
| B1 | क्रॅक 5.2 × 1.2 मिमी | अपयश |
| B2 | क्रॅक नाहीत | पात्र |
यांत्रिक गुणधर्मांची तुलना आणि विश्लेषणावरून: (१) सामान्यीकरण + तापमानवाढ उष्णता उपचार, सामग्री चांगले यांत्रिक गुणधर्म प्राप्त करू शकते, हे दर्शविते की सामग्री चांगली कठोरता आहे. (२) उष्मा उपचार सामान्य केल्यानंतर, सिंगल टेम्परिंगच्या तुलनेत दुहेरी टेम्परिंगची उत्पादन शक्ती आणि प्लॅस्टिकिटी (लांबता) सुधारली जाते. (३) बेंडिंग परफॉर्मन्स तपासणी आणि विश्लेषणातून, B1 नॉर्मलायझिंग + सिंगल टेम्परिंग चाचणी प्रक्रियेची बेंडिंग कामगिरी अयोग्य आहे आणि डबल टेम्परिंग नंतर B2 चाचणी प्रक्रियेची बेंडिंग चाचणी कामगिरी पात्र आहे. (4) 6 वेगवेगळ्या टेम्परिंग तापमानांच्या चाचणी निकालांच्या तुलनेत, 1 010℃ सामान्यीकरण + 605℃ सिंगल टेम्परिंग + 580℃ दुय्यम टेम्परिंगच्या B2 प्रक्रिया योजनेमध्ये उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म आहेत, ज्याची उत्पादन शक्ती 687MPa आहे, एक वाढवणे. 23%, 0℃ वर 160J पेक्षा जास्त प्रभाव कडकपणा, 268HB ची मध्यम कडकपणा आणि योग्य वाकलेली कामगिरी, सर्व सामग्रीच्या कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता पूर्ण करतात.
2.2.3 मेटॅलोग्राफिक संरचना विश्लेषण
GB/T13298-1991 मानकांनुसार सामग्री B1 आणि B2 चाचणी प्रक्रियेच्या मेटॅलोग्राफिक रचनेचे विश्लेषण केले गेले. आकृती 1 सामान्यीकरण + 605℃ प्रथम टेंपरिंगची मेटॅलोग्राफिक रचना दर्शविते आणि आकृती 2 सामान्यीकरण + प्रथम टेम्परिंग + द्वितीय टेम्परिंगची मेटॅलोग्राफिक रचना दर्शविते. मेटॅलोग्राफिक तपासणी आणि विश्लेषणातून, उष्णता उपचारानंतर ZG06C r13N i4M o ची मुख्य रचना कमी-कार्बन लॅथ मार्टेन्साइट + रिव्हर्स ऑस्टेनाइट आहे. मेटॅलोग्राफिक संरचना विश्लेषणातून, पहिल्या टेम्परिंगनंतर सामग्रीचे लॅथ मार्टेन्साइट बंडल जाड आणि लांब असतात. दुसऱ्या टेम्परिंगनंतर, मॅट्रिक्सची रचना थोडीशी बदलते, मार्टेन्साइटची रचना देखील थोडीशी शुद्ध होते आणि रचना अधिक एकसमान असते; कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने, उत्पन्नाची ताकद आणि प्लॅस्टिकिटी काही प्रमाणात सुधारली आहे.
आकृती 1 ZG06Cr13Ni4Mo सामान्यीकरण + एक टेम्परिंग मायक्रोस्ट्रक्चर
आकृती 2 ZG06Cr13Ni4Mo सामान्यीकरण + दोनदा टेम्परिंग मेटॅलोग्राफिक संरचना
2.2.4 चाचणी परिणामांचे विश्लेषण
1) चाचणीने पुष्टी केली की ZG06C r13N i4M o सामग्री चांगली कठोरता आहे. सामान्यीकरण + टेम्परिंग उष्णता उपचाराद्वारे, सामग्री चांगले यांत्रिक गुणधर्म प्राप्त करू शकते; हीट ट्रीटमेंट नॉर्मल केल्यानंतर दोन टेम्परिंगची उत्पादन शक्ती आणि प्लॅस्टिक गुणधर्म (वाढवणे) एका टेम्परिंगपेक्षा खूप जास्त आहेत.
2) चाचणी विश्लेषणात असे सिद्ध होते की ZG06C r13N i4M o ची सामान्यीकरणानंतरची रचना मार्टेन्साईट आहे आणि टेम्परिंग नंतरची रचना ही लो-कार्बन लॅथ टेम्पर्ड मार्टेन्साइट + रिव्हर्स ऑस्टेनाइट आहे. टेम्पर्ड स्ट्रक्चरमधील रिव्हर्स ऑस्टेनाइटमध्ये उच्च थर्मल स्थिरता असते आणि त्याचा यांत्रिक गुणधर्म, प्रभाव गुणधर्म आणि सामग्रीच्या कास्टिंग आणि वेल्डिंग प्रक्रियेच्या गुणधर्मांवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. म्हणून, सामग्रीमध्ये उच्च सामर्थ्य, उच्च प्लास्टिकची कणखरता, योग्य कठोरता, चांगली क्रॅक प्रतिरोध आणि उष्णता उपचारानंतर चांगले कास्टिंग आणि वेल्डिंग गुणधर्म आहेत.
3) ZG06C r13N i4M o च्या दुय्यम टेम्परिंग कार्यक्षमतेत सुधारणा करण्याच्या कारणांचे विश्लेषण करा. सामान्यीकरण, गरम करणे आणि उष्णता संरक्षण केल्यानंतर, ZG06C r13N i4M o ऑस्टेनिटायझेशन नंतर सूक्ष्म-दाणेदार ऑस्टेनाइट बनवते आणि नंतर जलद थंड झाल्यावर कमी-कार्बन मार्टेन्साइटमध्ये रूपांतरित होते. पहिल्या टेम्परिंगमध्ये, मार्टेन्साईटमधील सुपरसॅच्युरेटेड कार्बन कार्बाईड्सच्या रूपात अवक्षेपित होतो, ज्यामुळे सामग्रीची ताकद कमी होते आणि सामग्रीची प्लॅस्टिकिटी आणि कडकपणा सुधारतो. पहिल्या टेम्परिंगच्या उच्च तापमानामुळे, पहिल्या टेम्परिंगमध्ये टेम्पर्ड मार्टेन्साइट व्यतिरिक्त अत्यंत बारीक रिव्हर्स ऑस्टेनाइट तयार होते. हे रिव्हर्स ऑस्टेनाइट टेम्परिंग कूलिंग दरम्यान अंशतः मार्टेन्साईटमध्ये रूपांतरित होतात, दुय्यम टेम्परिंग प्रक्रियेदरम्यान पुन्हा निर्माण झालेल्या स्थिर रिव्हर्स ऑस्टेनाइटच्या न्यूक्लिएशन आणि वाढीसाठी परिस्थिती प्रदान करतात. दुय्यम टेम्परिंगचा उद्देश पुरेसा स्थिर रिव्हर्स ऑस्टेनाइट मिळवणे हा आहे. हे रिव्हर्स ऑस्टेनाइट्स प्लास्टिकच्या विकृती दरम्यान फेज ट्रान्सफॉर्मेशनमधून जाऊ शकतात, ज्यामुळे सामग्रीची ताकद आणि प्लॅस्टिकिटी सुधारते. मर्यादित परिस्थितीमुळे, रिव्हर्स ऑस्टेनाइटचे निरीक्षण करणे आणि त्याचे विश्लेषण करणे अशक्य आहे, म्हणून या प्रयोगाने तुलनात्मक विश्लेषणासाठी यांत्रिक गुणधर्म आणि सूक्ष्म संरचना हे मुख्य संशोधन ऑब्जेक्ट्स म्हणून घेतले पाहिजेत.
3 उत्पादन अर्ज
ZG06C r13N i4M o उत्कृष्ट कामगिरीसह उच्च-शक्तीचे स्टेनलेस स्टील कास्ट स्टील सामग्री आहे. जेव्हा ब्लेडचे प्रत्यक्ष उत्पादन केले जाते, तेव्हा प्रयोगाद्वारे निर्धारित रासायनिक रचना आणि अंतर्गत नियंत्रण आवश्यकता आणि दुय्यम सामान्यीकरण + टेम्परिंगची उष्णता उपचार प्रक्रिया उत्पादनासाठी वापरली जाते. उष्णता उपचार प्रक्रिया आकृती 3 मध्ये दर्शविली आहे. सध्या, 10 मोठ्या हायड्रोपॉवर ब्लेडचे उत्पादन पूर्ण झाले आहे, आणि कार्यप्रदर्शन सर्व वापरकर्त्याच्या आवश्यकता पूर्ण केले आहे. त्यांनी वापरकर्त्याची पुन्हा तपासणी उत्तीर्ण केली आहे आणि त्यांना चांगले मूल्यमापन मिळाले आहे.
जटिल वक्र ब्लेड, मोठे समोच्च परिमाणे, जाड शाफ्ट हेड्स आणि सहज विकृती आणि क्रॅकिंगच्या वैशिष्ट्यांसाठी, उष्णता उपचार प्रक्रियेत काही प्रक्रिया उपाय करणे आवश्यक आहे:
1) शाफ्टचे डोके खालच्या दिशेने आहे आणि ब्लेड वरच्या दिशेने आहे. आकृती 4 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, किमान विकृती सुलभ करण्यासाठी फर्नेस लोडिंग योजना स्वीकारली जाते;
2) शीतलता सुनिश्चित करण्यासाठी कास्टिंगमध्ये आणि कास्टिंग आणि पॅड आयर्न तळाच्या प्लेटमध्ये पुरेसे मोठे अंतर असल्याची खात्री करा आणि जाड शाफ्ट हेड अल्ट्रासोनिक शोध आवश्यकता पूर्ण करते याची खात्री करा;
3) वर्कपीसच्या हीटिंग स्टेजला क्रॅकिंग टाळण्यासाठी हीटिंग प्रक्रियेदरम्यान कास्टिंगचा संघटनात्मक ताण कमी करण्यासाठी अनेक वेळा विभागला जातो.
वरील उष्मा उपचार उपायांची अंमलबजावणी ब्लेडची उष्णता उपचार गुणवत्ता सुनिश्चित करते.
आकृती 3 ZG06Cr13Ni4Mo ब्लेड उष्णता उपचार प्रक्रिया
आकृती 4 ब्लेड हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया फर्नेस लोडिंग योजना
4 निष्कर्ष
1) सामग्रीच्या रासायनिक संरचनेच्या अंतर्गत नियंत्रणावर आधारित, उष्णता उपचार प्रक्रियेच्या चाचणीद्वारे, ZG06C r13N i4M o उच्च-शक्तीच्या स्टेनलेस स्टील सामग्रीची उष्णता उपचार प्रक्रिया 1 ची उष्णता उपचार प्रक्रिया आहे हे निर्धारित केले जाते. 010℃ सामान्यीकरण + 605℃ प्राथमिक टेम्परिंग + 580℃ दुय्यम टेम्परिंग, जे यांत्रिक गुणधर्म, कमी-तापमान प्रभाव गुणधर्म आणि कास्टिंग सामग्रीचे कोल्ड बेंडिंग गुणधर्म मानक आवश्यकता पूर्ण करतात याची खात्री करू शकतात.
2) ZG06C r13N i4M o सामग्रीमध्ये चांगली कठोरता आहे. सामान्यीकरण + दोनदा टेम्परिंग हीट ट्रीटमेंट केल्यानंतरची रचना ही कमी-कार्बन लॅथ मार्टेन्साईट + रिव्हर्स ऑस्टेनाइट आहे ज्यामध्ये चांगली कामगिरी आहे, ज्यामध्ये उच्च शक्ती, उच्च प्लास्टिक कडकपणा, योग्य कडकपणा, चांगली क्रॅक प्रतिरोध आणि चांगली कास्टिंग आणि वेल्डिंग कार्यक्षमता आहे.
3) प्रयोगाद्वारे निर्धारित केलेल्या सामान्यीकरण + दोनदा टेम्परिंगची उष्णता उपचार योजना मोठ्या ब्लेडच्या उष्मा उपचार प्रक्रियेच्या उत्पादनावर लागू केली जाते आणि सामग्री गुणधर्म सर्व वापरकर्त्याच्या मानक आवश्यकता पूर्ण करतात.
पोस्ट वेळ: जून-28-2024
