2Cr12NiMo1W1Vブレード鋼の高温機械的挙動

2Cr12NiMo1W1Vブレード鋼の高温機械的挙動
2Cr12NiMo1W1Vブレード鋼は主にタービンの高圧ブレードとボルトの製造に使用され、ブレードは蒸気の運動エネルギーと熱エネルギーを機械エネルギーに直接変換する役割を果たし、タービンの最も重要な部品の1つです。 超臨界および超超臨界蒸気タービンの作動条件は非常に過酷で、特に高温セクションのブレードは高温、高応力、高速、その他の過酷な条件に耐える必要があるため、ブレードにはより高い高温性能要件が課されています。鋼鉄。 現在、刃物鋼などのマルテンサイト系ステンレス鋼の高温機械的性質の研究は、異なる熱処理や微細組織の下での機械的性質指数の変​​化に限定されており、高温での機械的変形挙動の研究はほとんど行われていない。 したがって、異なる温度および異なるひずみ速度における2Cr12NiMo1W1Vブレード鋼の引張機械的性質の変化を分析し、金属組織学およびTEM分析によって機械的挙動を分析した。

試験には、プロファイル工場で製造された鍛造圧延焼鈍 2Cr12NiMo1W1V 鋼を選択しました。その化学組成を表 1 に示します。表 1 からわかるように、2Cr12NiMo1W1V の強化化学組成は、基本的に要求範囲内に制御されています。 試料ブランクを調整し、熱処理系は1035度×1h油焼入れ、690度×2h空冷し、引張試験片を作製した。

室温 (22 度)、300 度、600 度、900 度でのひずみ速度 10-1、10-2、10-3、および 10-4s-1 は引張試験片に対して実行されます。 試験片を引き上げた後、直ちに取り出し、流水中で室温まで冷却した。 金属組織学および透過型電子顕微鏡サンプルは、破壊後にネッキングが発生しなかった領域から採取されました。 金属組織サンプルはホットプレスモザイク法で作製し、5mL HCl+10gFeCl3 混合腐食剤でエッチングし、金属組織顕微鏡で観察しました。 透過サンプルを手作業で80～100μmまで研磨した後、Tenupol-5電解ダブルスプレー装置とPIPS691イオン薄化装置によってサンプルを準備し、最終的に洗浄し、JEM-2100によって顕微鏡観察を実施しました。透過型電子顕微鏡。

テスト結果は次のことを示しています。

(1) 温度の上昇に伴い、2Cr12NiMo1W1V ブレード鋼の強度は低下し、塑性が増加し、応力に対するひずみ速度の影響が増加しますが、サンプルはひずみ速度に対する感度が低くなります。 300 度では塑性は最も悪く、高温段階に入ると温度の上昇とともに可塑性は大幅に増加します。 900度、ひずみ速度が10-1s-1のとき、断面収縮率Zは94.1%に達し、2Cr12NiMo1W1Vブレード鋼の高温引張特性は優れています。
(2) 引張温度の上昇とともに転位密度は大幅に減少し、転位線は直線状になります。 300 度では、V 含有量が高い新しい析出物が現れ、ブレードの鋼の塑性が低下します。 900 度では、マルテンサイトの大部分がフェライトと炭化物に戻り、いくつかの領域が再結晶化します。 電子回折パターンは、炭化物が M23C6 であり、その結晶バンド軸がマトリックスの結晶バンド軸と平行であることを示しています。