O5Cr17Ni4Cu4Nb鋼逆變奧氏體形成及性能研究.pdf

1、05Cr17Ni4Cu4Nb鋼作為典型的沉淀硬化不銹鋼，已廣泛應(yīng)用在核能發(fā)電、海上平臺(tái)、造紙業(yè)、食品工程等不同領(lǐng)域，已作為國(guó)內(nèi)現(xiàn)有大容量汽輪機(jī)組低壓葉片主選材料，具有優(yōu)越的熱處理工藝性，可調(diào)整為不同強(qiáng)度等級(jí)，應(yīng)用于不同級(jí)別葉片，因此研究其微觀機(jī)理對(duì)汽輪機(jī)組安全性具有重要意義。
　　逆變奧氏體作為此鋼種析出相，對(duì)鋼種材料的性能有很大的影響。本文測(cè)量05Cr17Ni4Cu4Nb鋼熱膨脹性能，模擬其標(biāo)準(zhǔn)熱處理工藝，分析逆變奧氏體的形成過(guò)

2、程；分析時(shí)效工藝對(duì)逆變奧氏體含量的影響；結(jié)合實(shí)際熱處理存在問(wèn)題，分析對(duì)逆變奧氏體含量的影響。通過(guò)上述試驗(yàn)，確定了05Cr17Ni4Cu4Nb鋼逆變奧氏體形成過(guò)程為最終時(shí)效處理；其含量隨著時(shí)效溫度的提高而增加，但超過(guò)05Cr17Ni4Cu4Nb鋼的奧氏體化溫度開(kāi)始點(diǎn)（622℃）后反而降低；隨著時(shí)效溫度的增加，逆變奧氏體含量先增加后減少，增加區(qū)域析出動(dòng)力學(xué)符合JMA公式；實(shí)際熱處理過(guò)程中，中間時(shí)效后最終冷卻溫度對(duì)殘余奧氏體含量的影響較大，并

3、與最終時(shí)效后的逆變奧氏體含量存在較大關(guān)聯(lián)性。
　　針對(duì)實(shí)際熱處理工藝流程，測(cè)量不同階段材料的力學(xué)性能，分析熱處理工藝對(duì)材料性能的影響；結(jié)合最終時(shí)效過(guò)程同時(shí)析出ε-Cu及逆變奧氏體的現(xiàn)象，采用奧氏體狀態(tài)低溫保溫，剝離部分ε-Cu對(duì)材料性能的影響，在此基礎(chǔ)上重新析出逆變奧氏體，并測(cè)量其性能；對(duì)含有一定逆變奧氏體的試樣，測(cè)量形變過(guò)程中逆變奧氏體含量的變化，考核形變穩(wěn)定性；并通過(guò)液氮冷卻，確認(rèn)其低溫穩(wěn)定性。通過(guò)上述試驗(yàn)，確定最終時(shí)效處理大

4、幅提升材料的屈服強(qiáng)度及塑性，尤其RP0.02提高約300MPa；奧氏體基體下析出ε-Cu同樣能提升材料的強(qiáng)度及塑性，逆變奧氏體在提高塑性的同時(shí)，也作為強(qiáng)化相存在；逆變奧氏體在形變過(guò)程會(huì)發(fā)生相變，其含量變化比值的對(duì)數(shù)與真應(yīng)變成正比例關(guān)系；逆變奧氏體在低溫下具有較高的低溫穩(wěn)定性。
　　本文研究逆變奧氏體的形成機(jī)理及影響因素，為控制逆變奧氏體含量提供了理論依據(jù)，并通過(guò)研究逆變奧氏體對(duì)材料性能的影響及穩(wěn)定性研究，確認(rèn)了逆變奧氏體能提高材料