Uhakikisho wa ubora wa bomba la chuma T91 la shinikizo la juu
Chuma cha T91 ni aina mpya ya chuma kinachostahimili joto ya martensitic iliyotengenezwa na maabara ya Kitaifa ya tembo ya Amerika na Maabara ya Nyenzo za Metallurgiska ya kampuni ya Amerika ya uhandisi wa mwako. Kwa msingi wa chuma cha 9Cr1MoV, hupunguza maudhui ya kaboni, hupunguza kikamilifu maudhui ya sulfuri na fosforasi, na huongeza kiasi kidogo cha vanadium na niobium kwa alloying.
Daraja la chuma la bomba la chuma lisilo na mshono la T91 linalolingana na chuma cha T91 ni x10crmovnnb91 nchini Ujerumani, hcm95 nchini Japani na tuz10cdvnb0901 nchini Ufaransa.
Maudhui ya kipengele
S ≤0.01
Si 0.20-0.50
Cr 8.00-9.50
Mo 0.85-1.05
V 0.18-0.25
Nb 0.06-0.10
N 0.03-0.07
Ni ≤0.40
Kila kipengele cha aloi katika T91 Steel ina jukumu la kuimarisha ufumbuzi imara, kuimarisha kutawanyika na kuboresha upinzani wa oxidation na upinzani wa kutu wa chuma. Uchambuzi maalum ni kama ifuatavyo.
①Carbon ni kipengele cha wazi zaidi cha kuimarisha ufumbuzi imara katika chuma. Kwa ongezeko la maudhui ya kaboni, nguvu ya muda mfupi ya chuma huongezeka na plastiki na ugumu hupungua. Kwa chuma cha martensitic kama vile T91, ongezeko la maudhui ya kaboni litaongeza kasi ya spheroidization na mkusanyiko wa carbudi, kuharakisha ugawaji wa vipengele vya aloi na kupunguza weldability, upinzani wa kutu na upinzani wa oxidation ya chuma. Kwa hiyo, chuma kinachostahimili joto kwa ujumla kinataka kupunguza maudhui ya kaboni, Hata hivyo, ikiwa maudhui ya kaboni ni ya chini sana, nguvu ya chuma itapungua. Ikilinganishwa na chuma cha 12Cr1MoV, maudhui ya kaboni ya chuma ya T91 yanapungua kwa 20%, ambayo imedhamiriwa kwa kuzingatia kwa undani ushawishi wa mambo hapo juu.
②Chuma cha T91 kina nitrojeni ya kufuatilia, na jukumu la nitrojeni linaonyeshwa katika vipengele viwili. Kwa upande mmoja, ina jukumu la kuimarisha ufumbuzi imara. Umumunyifu wa nitrojeni katika chuma kwenye joto la kawaida ni ndogo sana. Katika mchakato wa kupokanzwa kwa kulehemu na matibabu ya joto ya baada ya weld, suluhisho thabiti la VN na mchakato wa mvua utatokea mfululizo katika eneo la joto la weld lililoathiriwa la T91 Steel: muundo wa austenitic unaoundwa katika eneo lililoathiriwa na joto wakati wa joto la kulehemu huongeza maudhui ya nitrojeni kutokana na kufutwa kwa VN, na kisha kiwango cha supersaturation katika muundo wa joto la kawaida huongezeka, Katika matibabu ya joto ya weld baadae, kuna mvua nzuri ya VN, ambayo huongeza utulivu wa microstructure na inaboresha nguvu ya kudumu ya eneo lililoathiriwa na joto. Kwa upande mwingine, chuma cha T91 pia kina kiasi kidogo cha A1. Nitrojeni inaweza kuunda A1N nayo. A1N huyeyushwa ndani ya tumbo tu wakati iko juu ya 1100 ℃ na kunyesha tena kwa joto la chini, ambayo inaweza kucheza athari nzuri ya kuimarisha mtawanyiko.
③Kuongeza chromium ni hasa kuboresha upinzani wa oksidi na upinzani wa kutu wa chuma kinachostahimili joto. Wakati maudhui ya chromium ni chini ya 5%, huanza kuoksidisha kwa nguvu ifikapo 600 ℃, wakati maudhui ya chromium yanapofikia 5%, ina upinzani mzuri wa oxidation. Chuma cha 12Cr1MoV kina upinzani mzuri wa oksidi chini ya 580 ℃, na kina cha kutu ni 0.05 mm / A. saa 600 ℃, utendaji huanza kuzorota, na kina cha kutu ni 0.13 mm / A. Maudhui ya chromium ya T91 yanaweza kuongezeka hadi takriban 9% na joto la huduma linaweza kufikia 650 ℃. Hatua kuu ni kufuta chromium zaidi kwenye tumbo.
④Vanadium na niobium ni vitu vikali vya kutengeneza carbudi. Baada ya kuongeza, wanaweza kuunda carbides ya alloy nzuri na imara na kaboni, ambayo ina athari ya kuimarisha utawanyiko.
⑤ Molybdenum ni hasa aliongeza kwa kuboresha nguvu ya mafuta ya chuma na jukumu la kuimarisha ufumbuzi imara.
Matibabu ya mwisho ya joto ya T91 ni normalizing + joto la juu la joto. Joto la kawaida ni 1040 ℃, wakati wa kushikilia sio chini ya dakika 10, joto la matiko ni 730 ~ 780 ℃, na wakati wa kushikilia sio chini ya 1 h. Muundo mdogo baada ya matibabu ya mwisho ya joto ni martensite ya hasira.
Nguvu ya mvutano ya chuma T91 kwenye joto la kawaida ≥ 585 MPa, kutoa nguvu kwenye joto la kawaida ≥ 415 MPa, ugumu ≤ 250 Hb, urefu (sampuli ya kawaida ya mviringo na umbali wa kupima 50 mm) ≥ 20%, thamani ya mkazo inayokubalika [ σ] 650℄ 30 MPa.
Kulingana na fomula inayolingana na kaboni iliyopendekezwa na jumuiya ya kimataifa ya kulehemu, kaboni inayolingana na T91 ni
Inaweza kuonekana kuwa T91 ina weldability duni.
T91 chuma ina tabia kubwa ya ufa baridi na inakabiliwa na ufa kuchelewa chini ya hali fulani. Kwa hiyo, pamoja na svetsade lazima iwe hasira ndani ya masaa 24 baada ya kulehemu. Muundo mdogo wa T91 baada ya kulehemu ni sahani na strip martensite, ambayo inaweza kubadilishwa kuwa martensite ya hasira baada ya kuwasha, na mali yake ni bora kuliko sahani na strip martensite. Wakati hali ya joto ya matiko ni ya chini, athari ya matiko si dhahiri, na chuma weld ni rahisi kuzeeka na embrittlement; Ikiwa halijoto ya kuwasha ni ya juu sana (inazidi laini ya AC1), kiungo kinaweza kuimarishwa tena na kuwa kigumu tena katika mchakato unaofuata wa kupoeza. Wakati huo huo, kama ilivyotajwa hapo awali katika karatasi hii, ushawishi wa safu ya laini ya pamoja inapaswa kuzingatiwa katika uamuzi wa joto la joto. Kwa ujumla, joto la matiko la T91 ni 730 ~ 780 ℃.
Wakati wa joto wa mara kwa mara wa T91 baada ya kulehemu hautakuwa chini ya 1 h, ili kuhakikisha mabadiliko kamili ya muundo wake katika martensite ya hasira.
Ili kupunguza dhiki iliyobaki ya kifundo cha chuma cha T91, kiwango cha kupoeza lazima kidhibitiwe chini ya 5 ℃ / min. Mchakato wa kulehemu wa chuma T91 unaweza kuonyeshwa kwenye Mchoro 3.
Preheat 200 ~ 250 ℃; ② Kulehemu, interlayer joto 200 ~ 300 ℃; ③ Baridi baada ya kulehemu, na kasi ya 80 ~ 100 ℃ / h; ④ 100 ~ 150 ℃ kwa h 1; ⑤ Kuongeza joto kwa 730 ~ 780 ℃ kwa h 1; ⑥ Poza kwa kasi isiyozidi 5 ℃ / min.
Chuma cha T91 kinategemea kanuni ya aloyi, hasa kuongeza kiasi kidogo cha vipengele vya kufuatilia kama vile niobium na vanadium. Nguvu zake za joto la juu na upinzani wa oxidation zimeboreshwa sana ikilinganishwa na chuma cha 12 cr1mov, lakini utendaji wake wa kulehemu ni duni.
Jaribio la pini linaonyesha kuwa chuma cha T91 kina tabia kubwa ya ufa wa baridi. Kuchagua preheating 200 ~ 250 ℃ na interlayer joto 200 ~ 300 ℃ inaweza ufanisi kuzuia ufa baridi.
T91 lazima ipozwe hadi 100 ~ 150 ℃ kwa saa 1 kabla ya matibabu ya joto ya weld; Tempering joto 730 ~ 780 ℃, kufanya muda si chini ya 1 h.
Mchakato wa kulehemu hapo juu umetumika kwa mazoezi ya utengenezaji na uzalishaji wa boilers za MW 200 na 300 MW, na matokeo ya kuridhisha na faida kubwa za kiuchumi.
