Abstract: Enfliyans diferan pwosesis tretman chalè sou pèfòmans materyèl ZG06Cr13Ni4Mo te etidye. Tès la montre ke apre tretman chalè nan 1 010 ℃ nòmalizasyon + 605 ℃ tanperaman prensipal + 580 ℃ tanperaman segondè, materyèl la rive nan pi bon endèks pèfòmans lan. Estrikti li se martensite ba-kabòn + austenite transfòmasyon ranvèse, ak fòs segondè, severite ba-tanperati ak dite apwopriye. Li satisfè kondisyon yo pèfòmans pwodwi nan aplikasyon an nan gwo lam Distribisyon pwodiksyon tretman chalè.
Mo kle: ZG06Cr13NI4Mo; martensitic Nerjaveèi; lam
Gwo lam yo se pati kle nan turbin énergie. Kondisyon sèvis yo nan pati yo relativman piman bouk, epi yo sibi gwo presyon dlo koule enpak, mete ak ewozyon pou yon tan long. Se materyèl la chwazi nan ZG06Cr13Ni4Mo martensitic Nerjaveèi asye ak bon pwopriyete konplè mekanik ak rezistans korozyon. Ak devlopman nan énergie ak depoze ki gen rapò ak gwo echèl, pi wo kondisyon yo mete devan pou pèfòmans nan materyèl asye pur tankou ZG06Cr13Ni4Mo. Pou sa ka fèt, konbine avèk pwodiksyon jijman ZG06C r13N i4M o gwo lam nan yon antrepwiz ekipman énergie domestik, atravè kontwòl entèn nan konpozisyon chimik materyèl la, tès konparezon pwosesis tretman chalè ak analiz rezilta tès, optimize sèl nòmalizasyon + doub tanperaman chalè. pwosesis tretman nan ZG06C r13N i4M o materyèl asye pur te detèmine yo pwodwi depoze ki satisfè kondisyon pèfòmans segondè.
1 Kontwòl entèn konpozisyon chimik
ZG06C r13N i4M o materyèl se wo-fòs martensitic Nerjaveèi, ki oblije gen pwopriyete segondè mekanik ak bon rezistans enpak ba-tanperati. Yo nan lòd yo amelyore pèfòmans nan materyèl la, konpozisyon chimik la te kontwole entèn, ki egzije w (C) ≤ 0.04%, w (P) ≤ 0.025%, w (S) ≤ 0.08%, ak kontni gaz la te kontwole. Tablo 1 montre seri konpozisyon chimik materyèl kontwòl entèn la ak rezilta analiz konpozisyon chimik echantiyon an, ak Tablo 2 montre egzijans kontwòl entèn kontni gaz materyèl la ak rezilta analiz kontni gaz echantiyon an.
Tablo 1 Konpozisyon chimik (fraksyon mas, %)
| eleman | C | Mn | Si | P | S | Ni | Cr | Mo | Cu | Al |
| kondisyon estanda | ≤0.06 | ≤1.0 | ≤0.80 | ≤0.035 | ≤0.025 | 3.5-5.0 | 11.5-13.5 | 0.4-1.0 | ≤0.5 |
|
| Engredyan Kontwòl Entèn | ≤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 |
| Analize rezilta yo | 0.023 | 1.0 | 0.57 | 0.013 | 0.005 | 4.61 | 13.0 | 0.56 | 0.02 | 0.035 |
Tablo 2 Kontni gaz (ppm)
| gaz | H | O | N |
| Kondisyon kontwòl entèn yo | ≤2.5 | ≤80 | ≤150 |
| Analize rezilta yo | 1.69 | 68.6 | 119.3 |
Materyèl la ZG06C r13N i4M o te fonn nan yon gwo founo elektrik 30 t, rafine nan yon gwo founo dife 25T LF pou alyaj, ajiste konpozisyon an ak tanperati, ak dekarburize ak degaze nan yon gwo founo dife 25T VOD, kidonk jwenn asye fonn ak kabòn ultra-ba, konpozisyon inifòm, pite segondè, ak kontni gaz danjere ki ba. Finalman, fil aliminyòm yo te itilize pou deoksidasyon final la diminye kontni oksijèn nan asye fonn lan ak plis rafine grenn yo.
2 Tès pwosesis tretman chalè
2.1 Plan tès la
Yo te itilize kò a Distribisyon kòm kò tès la, gwosè blòk tès la te 70mm × 70mm × 230mm, ak tretman an chalè preliminè te adousi recuit. Apre yo fin konsilte literati a, paramèt pwosesis tretman chalè yo te chwazi yo se: nòmalize tanperati 1 010 ℃, tanperati prensipal tanperaman 590 ℃, 605 ℃, 620 ℃, tanperati segondè tanperaman 580 ℃, ak diferan pwosesis tanperaman yo te itilize pou tès konparatif. Plan tès la montre nan Tablo 3.
Tablo 3 Plan tès tretman chalè
| Plan jijman | Pwosesis tès tretman chalè | Pwojè pilòt |
| A1 | 1 010 ℃ Nòmalizasyon + 620 ℃ Tanperaman | Pwopriyete tensile Enpak severite Dite HB Pwopriyete koube Microstructure |
| A2 | 1 010 ℃ Nòmalizasyon + 620 ℃ Tanperaman + 580 ℃ Tanperaman | |
| B1 | 1 010 ℃ Nòmalizasyon + 620 ℃ Tanperaman | |
| B2 | 1 010 ℃ Nòmalizasyon + 620 ℃ Tanperaman + 580 ℃ Tanperaman | |
| C1 | 1 010 ℃ Nòmalizasyon + 620 ℃ Tanperaman | |
| C2 | 1 010 ℃ Nòmalizasyon + 620 ℃ Tanperaman + 580 ℃ Tanperaman |
2.2 Analiz rezilta tès yo
2.2.1 Analiz konpozisyon chimik
Soti nan rezilta analiz yo nan konpozisyon chimik ak kontni gaz nan Tablo 1 ak Tablo 2, eleman prensipal yo ak kontni gaz yo nan liy ak seri a optimize konpozisyon kontwòl.
2.2.2 Analiz rezilta tès pèfòmans yo
Apre tretman chalè dapre plan tès diferan, tès konparezon pwopriyete mekanik yo te fèt an akò ak estanda GB/T228.1-2010, GB/T229-2007, ak GB/T231.1-2009. Rezilta eksperimantal yo montre nan Tablo 4 ak Tablo 5.
Tablo 4 Pwopriyete mekanik analiz diferan pwosesis tretman chalè
| Plan jijman | Rp0.2/Mpa | Rm/Mpa | A/％ | Z/％ | AKV/J(0℃) | Valè dite HBW |
| estanda | ≥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 |
Tablo 5 Tès koube
| Plan jijman | Tès koube（d=25，a=90°） | evalyasyon |
| B1 | Crack5.2 × 1.2mm | Echèk |
| B2 | Pa gen fant | kalifye |
Soti nan konparezon an ak analiz de pwopriyete mekanik: (1) Nòmalize + tanperaman tretman chalè, materyèl la ka jwenn pi bon pwopriyete mekanik, ki endike ke materyèl la gen bon hardenability. (2) Apre nòmalize tretman chalè, fòs sede ak plastisit (elongasyon) nan tanperaman an doub amelyore konpare ak tanperaman an sèl. (3) Soti nan enspeksyon an koube pèfòmans ak analiz, pèfòmans nan koube nan B1 nòmalizasyon an + pwosesis tès sèl tanperaman pa kalifye, ak pèfòmans nan tès koube nan pwosesis la tès B2 apre doub tanperaman kalifye. (4) Soti nan konparezon rezilta tès yo nan 6 tanperati diferan tanperaman, konplo pwosesis B2 nan 1 010 ℃ nòmalizasyon + 605 ℃ sèl tanperaman + 580 ℃ segondè tanperaman gen pi bon pwopriyete mekanik, ak yon fòs sede nan 687MPa, yon elongasyon. nan 23%, yon severite enpak ki gen plis pase 160J nan 0 ℃, yon dite modere nan 268HB, ak yon pèfòmans koube ki kalifye, tout satisfè kondisyon yo pèfòmans nan materyèl la.
2.2.3 Analiz estrikti metalografik
Estrikti metalografik nan pwosesis tès materyèl B1 ak B2 te analize dapre estanda GB / T13298-1991. Figi 1 montre estrikti metalografik nòmalizasyon + 605 ℃ premye tanperaman, ak Figi 2 montre estrikti metalografi nòmalizasyon + premye tanperaman + dezyèm tanperaman. Soti nan enspeksyon an metalografik ak analiz, estrikti prensipal la nan ZG06C r13N i4M o apre tretman chalè se ba-kabòn lath martensite + ranvèse austenite. Soti nan analiz estrikti metalografik la, pake martensit lat nan materyèl la apre premye tanperaman an pi epè ak pi long. Apre dezyèm tanperaman an, estrikti matris la chanje yon ti kras, estrikti nan martensite tou se yon ti kras rafine, ak estrikti a se pi inifòm; an tèm de pèfòmans, fòs sede a ak plastisit yo amelyore nan yon sèten limit.
Figi 1 ZG06Cr13Ni4Mo nòmalize + yon sèl mikrostruktur tanperaman
Figi 2 ZG06Cr13Ni4Mo nòmalize + de fwa tanperaman estrikti metalografik
2.2.4 Analiz rezilta tès yo
1) Tès la konfime ke ZG06C r13N i4M o materyèl gen bon hardenability. Atravè nòmalizasyon + tretman chalè tanperaman, materyèl la ka jwenn bon pwopriyete mekanik; fòs sede a ak pwopriyete plastik (elongasyon) nan de tanperaman apre nòmalize tretman chalè yo pi wo pase sa yo ki nan yon sèl tanperaman.
2) analiz tès la pwouve ke estrikti nan ZG06C r13N i4M o apre nòmalize se martensite, ak estrikti a apre tanperaman se ba-kabòn lath apeze martensite + ranvèse austenite. Austenite ranvèse nan estrikti tanperaman an gen gwo estabilite tèmik e li gen yon efè enpòtan sou pwopriyete mekanik, pwopriyete enpak ak depoze ak pwopriyete pwosesis soude nan materyèl la. Se poutèt sa, materyèl la gen gwo fòs, severite plastik segondè, dite ki apwopriye, bon rezistans krak ak bon Distribisyon ak pwopriyete soude apre tretman chalè.
3) Analize rezon pou amelyorasyon pèfòmans segondè tanperaman ZG06C r13N i4M o. Apre nòmalizasyon, chofaj ak prezèvasyon chalè, ZG06C r13N i4M o fòme austenite amann apre ostenitizasyon, ak Lè sa a, transfòme nan martensite ba-kabòn apre refwadisman rapid. Nan tanperaman an premye, kabòn nan supersaturated nan martensite la presipite nan fòm lan nan karbid, kidonk diminye fòs nan materyèl la ak amelyore plastisit la ak severite nan materyèl la. Akòz tanperati ki wo nan premye tanperaman an, premye tanperaman an pwodui austenite ranvèse trè byen anplis martensite tanperaman an. Austenite ranvèse sa yo pasyèlman transfòme nan martensite pandan refwadisman tanperaman, bay kondisyon pou nucleation ak kwasans nan austenite ranvèse ki estab ki te pwodwi ankò pandan pwosesis tanperaman segondè. Objektif tanperaman segondè se jwenn ase austenite ranvèse ki estab. Austenite ranvèse sa yo ka sibi transfòmasyon faz pandan deformation plastik, kidonk amelyore fòs ak plastisit materyèl la. Akòz kondisyon limite, li enposib pou obsève ak analize austenite ranvèse a, kidonk eksperyans sa a ta dwe pran pwopriyete yo mekanik ak mikrostruktur kòm objè rechèch prensipal pou analiz konparatif.
3 Aplikasyon Pwodiksyon
ZG06C r13N i4M o se yon wo-fòs en fe jete materyèl fe ak pèfòmans trè byen. Lè pwodiksyon aktyèl la nan lam yo te pote soti, konpozisyon chimik la ak kondisyon kontwòl entèn yo detèmine pa eksperyans la, ak pwosesis tretman chalè nan segondè nòmalizasyon + tanperaman yo itilize pou pwodiksyon an. Pwosesis tretman chalè a montre nan Figi 3. Kounye a, pwodiksyon 10 gwo lam énergie te konplete, ak pèfòmans tout satisfè kondisyon itilizatè a. Yo te pase re-enspeksyon itilizatè a epi yo te resevwa bon evalyasyon.
Pou karakteristik sa yo nan lam koube konplèks, dimansyon gwo kontou, tèt arbr epè, ak deformation fasil ak fann, kèk mezi pwosesis bezwen pran nan pwosesis la tretman chalè:
1) Tèt la arbr se anba ak lam la anlè. Yo adopte konplo a chaje founo pou fasilite deformation minimòm, jan yo montre nan Figi 4;
2) Asire ke gen yon espas gwo ase ant Distribisyon yo ak ant Distribisyon yo ak plak la anba pad fè asire refwadisman, epi asire ke tèt la arbr epè satisfè kondisyon yo deteksyon ultrasons;
3) Se etap chofaj pyès la segman plizyè fwa pou minimize estrès òganizasyonèl Distribisyon an pandan pwosesis chofaj la pou anpeche fann.
Aplikasyon an nan mezi tretman chalè ki anwo yo asire bon jan kalite tretman chalè nan lam la.
Figi 3 ZG06Cr13Ni4Mo pwosesis tretman chalè lam
Figi 4 Lam chalè tretman pwosesis founo chaje konplo
4 Konklizyon
1) Ki baze sou kontwòl entèn nan konpozisyon chimik materyèl la, atravè tès la nan pwosesis tretman chalè, li detèmine ke pwosesis tretman chalè nan ZG06C r13N i4M o segondè-fòs materyèl asye pur se yon pwosesis tretman chalè nan 1. 010 ℃ nòmalizasyon + 605 ℃ tanperaman prensipal + 580 ℃ segondè tanperaman, sa ki ka asire ke pwopriyete yo mekanik, pwopriyete enpak tanperati ki ba ak pwopriyete frèt koube nan materyèl la Distribisyon satisfè kondisyon estanda yo.
2) ZG06C r13N i4M o materyèl gen bon hardenability. Estrikti apre nòmalizasyon + tretman chalè tanperaman de fwa se yon martensite ba-kabòn + austenite ranvèse ak bon pèfòmans, ki gen gwo fòs, severite plastik segondè, dite ki apwopriye, bon rezistans krak ak bon Distribisyon ak pèfòmans soude.
3) Konplo a tretman chalè nan nòmalizasyon + de fwa tanperaman detèmine pa eksperyans la aplike nan pwosesis tretman chalè pwodiksyon gwo lam, ak pwopriyete materyèl yo tout satisfè kondisyon estanda itilizatè a.
Tan pòs: 28-Jun-2024
