铬钼钒钢的热处理工艺探索

铬钼钒钢的热处理工艺探索 I1 l6 /铜,B奄咖/曳 抗烈机.被1995年第3期 铬钼钒钢的热处理工艺探索 杭州汽轮动力集团有限公司史志林l62, 一 ,前盲 汽轮机铸钢件,如高中压汽缸体,速关 阎壳,导叶持环等均是在高温,高压,应力 状态下工作的,要求具有良好的综合机械性 能.特别是高参数汽轮机姐,其外缸等重要 件均选用耐热铸钢,如上汽选材为ZGI5Cr4 1MolV,哈汽为ZG2OCrIMolV,德国选材 1 为GSl7CrMoV51I.我厂选材为ZGI?Gr一 1MolV,由于我厂三系列汽轮机是从德国西 门子公司引进的技术,在材质及性能要求上 均较接近.现将我厂选用的材料与西门子公 司选用的材料化学成份和机械性能要求列于 表l. 钢号冲击匾I CSiMnPSCrMoVA1总TicMooP.t B 0b0I AkV((MPa)()() 0150300.50?’1.2olo.0OO.2o’’?590 ZGl~CrlMo1V2}}2:}}iOa,35o.025?440}》l5》jO24.:j 0200.剞,0.8O.0.930O.03OO ?S口78O1.5O1.1O 0150.30:.《1.2010.9olo.2o’’》59OGSI~CrMoV5n2}..‰O.O35口.O25 ?440i》15?4O2727020O.eO0015fO 注lI$0V型嵌口冲击哑旺珈试验强壁为2O??2? 由于铬钼钒钢热处理工艺的特殊性,在 实际生产申常遇到机械性能的波动较大,给 生产带来很大麻烦,本文就针对我厂常规采 用的铬钼钒钢热处理工艺及控铡硌作探讨. ‘ =,常见热处理工艺的比较 铬钼钒钢类汽轮机铸件,由于工作条件 苛刻,要求具有良好的综合机械性能,足够 的热强性和抗氧化腐蚀性,因此希望热处理 后获得上贝氏体姐织国内对于铬铝钒锕的 热处理规范常见的有两种:一种为两次正火 +回火(见图1),另一种为退火+正火+回 火(见图2). 由于铬铝钒钢有易裂倾向,故图1工艺 需增加一道预备热处理,用来气割冒口,浇 口根,使能耗增|加,炉子的占用时间延长. 相对而言,图2的工艺能与生产流程很好结 台起来,提高了炉子的使用率.我厂根据实 鱼 圈1 匿2 际需要采用遇火+正火+回火的热处理 工艺. 三.ZG17CrlMolV钢热处理工艺参救 的确定 1995年第3期杭州机擒 对于铬钼钒钢铸件,国内外不少厂商采 用调质处理来满足其性能要求a调质前往往 需要增加一道扩散退火.调质规定为淬火+ 高温回火,需在整个铸件上同时进行,对于汽 缸类铸件是不现实的,在我厂也难以做到. 根据实际出发,我厂的ZG17CrlMOlV铸 钢件热处理工艺规范见图3. 月: 一 圈3 1.迢火温度和对坷的选择 铬铝钒钢正火+回火前的退火热处理, 其目的是为改变粗大蚵铸态组织,消除偏析, 降低脆性.退火温度的选择应备遁,温度过 低则合金元素的扩散和碳化钒的溶解不充 分,难以完垒奥氏体化’温度过高剐使奥氏 体晶粒长粗,正火时,奥氏体的晶粒进一步 粗大.面当铬铝钒钢的冷却产物为贝氏体 时,原来过热组织难以消除,使铸件的综合 性能显着恶化.因此遇火温度的选择应与正 火温度相近.退火时间根据铸件最大壁厚来 确定,均匀化时问每10olmm约为1小时. 快速短时奥氏休化有利于细化晶粒. 2.正火温度与冷却 对于ZG17Cr1MolV钢的正火温度选 择较具代表性的有两种.一是在1050~C左右 正火另一是在960?左右正火.在1050~C左 右正火易使奥氏体晶粒祖太,而贝氏体转变 是在奥氏体晶界处优先成核,粗晶使贝氏体 转变速度减慢,同时粗晶组织的保留对韧性 产生较大的影响,根据生产经验莳积累我们 选择正火温度为970?1O?. 冷却是热处理过程的关键,不同的冷却 条件下会得到不同的组织(见图4,图5,图 17 舀52847等轴状技索体?回兜索 氏体100x 图62831粗大,保留位向的回足 索氏体+粒状贝氏体100x 6)及相应的性能(见表2).结合ZG17Cr~ 1MolV连续冷却转变曲线(图7),试样编号 为2849一l柚铸件位于风机风口,直接鼓风 强翩冷却,获得上贝氏体和回火索氏体的最 终组织.编号2847炉铸件自然空冷,冷却遵 废缓慢,在奥氏休向铁索休转变区域停留时 杭州机械1995年第3期 表2 拉伸试验冲击试验ISO—VAkV 试韩编号与翻号 o2(MPal(MPaa{)甲()(J) 2849—1 GSl7crMoV511535680236B282e 284 GS17CrMoV5113906lO2150161615 :83l ZG17CrlMolV4806352373l3l7 t1il ,,,, , . !一… , , l1 一1 出: 一【\ qjn6r’婀 】l{I 时问S 图7 问过长,铁素体呈等轴状析出,由于等轴状铁 素体的存在使综合机械性能显着恶化,特别 是冲击韧性明显降低.2831由于选用IOSO~C 的正火温度,使得奥氏体晶粒粗大,冷却后 表3 这种粗晶仍无法消除,导致冲击韧性偏低. 3.回火温度 回火温度的变化对AkV有明显的影响, 我厂经统计后发现在740.,780.温度范围 内,AkV统计曲线呈抛物线形状,760?左 右为最佳温度区.太于780?后,AkV开始 下降,::明显下降,因此不希望在780? 以上回火. 四结柬语 以前我厂的铬钼钒钢生产中,常遇到 叮a::和AkV不能迭标的情况,经金相分析后 证明叮口::的变化直接受冷却强度的影响,因 此重新布置,增添了鼓风机,限翩铁素体析 出,使叮a:t有一定的提高并趋于稳定.AkV 由于影响因素较多,它与晶粒的粗细,冷却 条件的强弱等有关,一直较难稳定,在生产 中仍会碰到AkV偏低现象. 对材质为ZGITCr1Mo!V(GSITCrMoV 511)的铸钢件,为获得上贝氏体组织,我们 采用了退火+正火+回火的热处理工艺.获 2859—1 2861—2 2861—3 2870 2077—1 38 47 51 赵哺 ?m?凸_ , 车削锥度用靠模夹具的改进 杭州工具总厂王建清姜国利?———__一 一 我厂是生产各种刀具的专业厂家,产品 的特点是小而多.铰刀,铣刀,钻头经常需 要车削锥度,以前,我厂车削锥度时采用的 靠模如图1所示.其结构特点是:卸掉车床 TCTH 弋’ 后修复困难,一般需重新翩作同时,导向 块1与中拖板之间为刚性连接,当靠板2的 槽与导向块l配台精度迭不刘要求时,容易 因卡死而产生振动,影响加工工件的表面粗 糙度.为此,我们对靠模进行了改进,如图 2所示,将原槽形靠板改为条形靠板2,将 原导向块改为单列向心球轴承l,同时,利 用车床中拖板上睁活灵,将连杆3一端通过 活灵螺孔,在连杆3上套入压缩弹簧4,再 将连杆8另一端固定在中拖板的下拖板一 端,安装时,推动上拖板使弹簧压缩,再紧 固螺母5,依靠弹簧的弹力使轴承1紧靠在 靠板2上,又由于在车阐工件时,工件对车 刀的反作用力(见图3)与弹簧弹力相一 目l 中拖板丝杆,将靠板2固定在模架3上,靠 板2可以在模架3上转动,以调节车剖工件 的锥度,导向块增?在靠板2的槽中,能在槽 中移动,导向块与槽的配合为问障配合,导 向块1通过连接板4与中拖板的上拖板相连 接,当机床带动拖板移动时,导向块1在靠 板2的槽中左右移动,小拖板随导向块l作 前,后移动,当车削不同直径工件时,可以 通过小拖板上的丝杆来调节工件与车刀的位 置,以此来实现靠模加工. 由图l所示结构可知,导向块1和靠板 2的精度要求较高,御造较为复杂,且磨损 图2 (下转第15页) 得的机械性能数据到予表3 通过表3可见,试样的佳能全部达蓟要 求,故图3的工艺是可行的.退火+正火+ 回火的热处理工艺同样适合于其它铬钼钒类 铸钢件,关键在予工艺的嗣定和控翩上.铬 钼钒钢热处理是一个比较复杂的过程,由 予受备种因素的影响,目前,生产中仍会出 现:2和AkV偏低现象,有待以后进一步 提高. 参考文献略