發(fā)布時(shí)間：2019-10-29 20:03

【摘要】：針對(duì)加氫反應(yīng)器大型筒節(jié)經(jīng)軋制成型后心部易出現(xiàn)混晶和粗晶組織和當(dāng)前等溫式正火工藝熱處理周期長(zhǎng)、能源消耗大兩大問(wèn)題,提出升梯式正火熱處理方案,并與傳統(tǒng)的等溫式正火熱處理制度下組織和力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明:升梯式臨界區(qū)高溫側(cè)正火對(duì)降低混晶度的效果優(yōu)于等溫式正火的效果,其熱處理后平均晶粒粒徑為31μm;升梯式臨界區(qū)高溫側(cè)正火熱處理后在晶界處析出部分滲碳體,對(duì)晶界起到釘扎強(qiáng)化作用,晶粒內(nèi)部滲碳體球化和均勻化效果好;經(jīng)升梯式正火熱處理后材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和-30℃夏比沖擊吸收功分別為655 MPa,729 MPa和162 J,其低溫沖擊斷口塑性脊數(shù)量明顯,綜合力學(xué)性能與等溫式正火的相當(dāng);與等溫式正火工藝相比,升梯式臨界區(qū)高溫側(cè)正火熱處理工藝可將正火保溫時(shí)間縮短30%,正火加熱溫度降低,大大降低了能源消耗。
【圖文】：

?1.1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)所選用的加氫反應(yīng)器筒節(jié)材料2.25Cr-1Mo-0.25V鋼，其化學(xué)成分如表1所示。加熱時(shí)其奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始溫度AC1和終了溫度AC3分別為800℃和890℃，并且在淬火溫度為940℃時(shí)，其組織力學(xué)性能最好[13]。因此，傳統(tǒng)的正火熱處理工藝為在940℃完全奧氏體區(qū)經(jīng)兩次長(zhǎng)時(shí)間等溫正火，如圖1所示。表12.25Cr-1Mo-0.25V鋼化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Table1Chemicalcompositionof2.25Cr-1Mo-0.25Vsteel%CSiMnPSCr0.15000.07500.54000.00750.00402.4300MoVCuNiTiSb0.91000.31000.05000.10000.01500.0060圖1傳統(tǒng)的等溫式奧氏體區(qū)正火工藝圖Fig.1Traditionalisothermtypeausteniteregionnormalizingheattreatmentprocessdiagram1.2升梯式熱處理工藝和實(shí)驗(yàn)方案針對(duì)傳統(tǒng)的奧氏體區(qū)等溫式正火加熱溫度高，正火保溫時(shí)間長(zhǎng)，熱處理能源消耗大等缺陷，本文提出升梯式正火熱處理工藝，如圖2所示。首先，切取長(zhǎng)×寬×厚為60mm×50mm×15mm實(shí)驗(yàn)鋼塊，在快速加熱電阻爐中加熱到1200℃，保溫2h，其目的是使實(shí)驗(yàn)鋼塊組織充分粗化達(dá)到筒節(jié)軋后心部組織晶粒粒徑；第1次正火溫度設(shè)為臨界區(qū)800，840和880℃，第2次正火溫度為奧氏體區(qū)940℃，2次正火保溫時(shí)間相同，分別設(shè)定為2，5，8和12h，正火過(guò)程的升溫速度設(shè)定為0.05℃/s，第2次正火冷卻速度設(shè)定為0.1℃/s；最后經(jīng)650℃回火，保溫12h，冷卻速度為0.05℃/s。在熱處理后的實(shí)驗(yàn)鋼塊上切取2組試圖2升梯式正火工藝圖Fig.2Diagramoflifttypenormalizingheattreatment

區(qū)經(jīng)兩次長(zhǎng)時(shí)間等溫正火，如圖1所示。表12.25Cr-1Mo-0.25V鋼化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Table1Chemicalcompositionof2.25Cr-1Mo-0.25Vsteel%CSiMnPSCr0.15000.07500.54000.00750.00402.4300MoVCuNiTiSb0.91000.31000.05000.10000.01500.0060圖1傳統(tǒng)的等溫式奧氏體區(qū)正火工藝圖Fig.1Traditionalisothermtypeausteniteregionnormalizingheattreatmentprocessdiagram1.2升梯式熱處理工藝和實(shí)驗(yàn)方案針對(duì)傳統(tǒng)的奧氏體區(qū)等溫式正火加熱溫度高，正火保溫時(shí)間長(zhǎng)，熱處理能源消耗大等缺陷，本文提出升梯式正火熱處理工藝，如圖2所示。首先，切取長(zhǎng)×寬×厚為60mm×50mm×15mm實(shí)驗(yàn)鋼塊，在快速加熱電阻爐中加熱到1200℃，保溫2h，其目的是使實(shí)驗(yàn)鋼塊組織充分粗化達(dá)到筒節(jié)軋后心部組織晶粒粒徑；第1次正火溫度設(shè)為臨界區(qū)800，840和880℃，第2次正火溫度為奧氏體區(qū)940℃，，2次正火保溫時(shí)間相同，分別設(shè)定為2，5，8和12h，正火過(guò)程的升溫速度設(shè)定為0.05℃/s，第2次正火冷卻速度設(shè)定為0.1℃/s；最后經(jīng)650℃回火，保溫12h，冷卻速度為0.05℃/s。在熱處理后的實(shí)驗(yàn)鋼塊上切取2組試圖2升梯式正火工藝圖Fig.2Diagramoflifttypenormalizingheattreatment
【作者單位】： 燕山大學(xué)國(guó)家冷軋板帶裝備及工藝工程技術(shù)研究中心;
【基金】：中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2016M590211) 河北省高等學(xué)校青年拔尖人才計(jì)劃項(xiàng)目(BJ2014055)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TG156.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 PEI Xinhua;ZHOU Liping;LIU Xuewei;;Analysis of edge microstructural characteristics and stamping formability of low carbon pickled steel sheets[J];Baosteel Technical Research;2014年02期

2 何西扣;白天;劉正東;林肇杰;;加熱速度和冷卻方式對(duì)508-3鋼奧氏體晶粒尺寸的影響[J];熱加工工藝;2013年20期

3 衣海龍;孫明雪;徐洋;劉振宇;;軋制工藝對(duì)Q690工程機(jī)械用鋼低溫沖擊功的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2013年10期

4 李陽(yáng)華;李紅英;魯曉超;劉蛟蛟;王曉峰;;奧氏體化工藝對(duì)V150油套管強(qiáng)韌性的影響[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年09期

5 Ying-Ping Guan;Zhen-Hua Wang;Bin Wu;Wei-Xin Wang;Wan-Tang Fu;;Mechanism and Inhibition of Grain Coarsening of Al-Mg-Si Alloy in Hot Forming[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2013年03期

6 潘健生;顧劍鋒;王婧;;我國(guó)熱處理發(fā)展戰(zhàn)略的探討[J];金屬熱處理;2013年01期

7 吳慶輝;楊忠民;楊超飛;陳穎;王慧敏;;軋后熱處理溫度對(duì)熱軋鋼軌組織和性能的影響[J];鋼鐵;2012年12期

8 胡廣岐;王志剛;胡天江;;國(guó)產(chǎn)2.25Cr-1Mo-0.3V鋼熱處理工藝試驗(yàn)研究[J];石油化工設(shè)備;2012年02期

9 ;Effect of Heat Treatment on Microstructure and Property of Cr13 Super Martensitic Stainless Steel[J];Journal of Iron and Steel Research(International);2011年11期

10 吳瓊;孫大樂(lè);;半高速鋼冷軋輥材料的鍛后淬火工藝[J];鋼鐵;2011年08期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 郭建;2.25Cr-1Mo-0.25V鋼的組織與性能[D];燕山大學(xué);2004年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 韓永珍;李俏;胡小麗;李枝梅;朱嘉;徐躍明;;基于計(jì)算機(jī)模擬的智能化熱處理的研究進(jìn)展[J];金屬熱處理;2017年07期

2 高風(fēng)雷;周海濤;劉強(qiáng);余玖明;楊子萱;唐玉冰;;活塞環(huán)用新型合金材料的組織結(jié)構(gòu)分析[J];熱處理技術(shù)與裝備;2017年03期

3 魯法云;趙鳳;張軍利;趙巍;丁清偉;;不同厚度7050鋁合金板材的組織與性能[J];金屬熱處理;2017年04期

4 孫林;王克偉;蘇震;高穎偉;黃雨;付向上;賈曉帥;;新型水空熱處理技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用研究[J];新技術(shù)新工藝;2017年04期

5 孫建亮;張永振;彭艷;戚向東;韓輝;;大型筒節(jié)升梯式臨界區(qū)正火熱處理工藝[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年03期

6 金洋帆;毛宏煥;齊興;楊弋濤;;淬火介質(zhì)對(duì)30Cr13不銹鋼顯微組織和性能的影響[J];熱處理;2017年01期

7 王立新;李智麗;彭軍;智建國(guó);;U76CrRE稀土鋼軌連續(xù)冷卻曲線和組織性能研究[J];稀土;2017年01期

8 張建;李經(jīng)濤;吳道新;孟憲震;劉海寬;王小雙;;臨氫設(shè)備用200mm厚度2.25Cr-1Mo-0.3V鋼板的開(kāi)發(fā)[J];現(xiàn)代冶金;2017年01期

9 孫建亮;彭艷;邱丑武;張永振;;Comparison of up ladder type and terraced type normalizing heat treatments of heavy cylinder[J];Journal of Central South University;2016年11期

10 趙步青;;熱處理應(yīng)該走專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的道路[J];金屬加工(熱加工);2016年19期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 王慶江;2.25Cr1Mo鋼焊條熔敷金屬?zèng)_擊韌性及步冷脆化規(guī)律研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2015年

2 張永振;大型筒節(jié)節(jié)能熱處理技術(shù)研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 田陽(yáng);2.25Cr1MoV鋼高溫低周疲勞及疲勞蠕變交互作用的研究[D];天津大學(xué);2015年

4 孫守慧;筒節(jié)材料加工切屑折斷力學(xué)特性分析及刀具優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年

5 呂祥;2.25Cr-1Mo-0.25V筒節(jié)材料斷續(xù)車(chē)削及刀具失效機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2011年

6 王小剛;2.25Cr-1Mo-0.25V鋼埋弧焊焊材及熔敷金屬組織性能研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2006年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊秀琴;;中國(guó)油井管的供求現(xiàn)狀與發(fā)展[J];金屬世界;2012年03期

2 李鶴林;田偉;;面向“十二五”的油井管[J];鋼管;2012年01期

3 余偉;劉麗華;武會(huì)賓;霍松波;洪光濤;;工程機(jī)械用鋼Q800D/E直接淬火工藝研究及應(yīng)用[J];鋼鐵;2011年12期

4 張曉剛;;近年來(lái)低合金高強(qiáng)度鋼的進(jìn)展[J];鋼鐵;2011年11期

5 才福勝;;預(yù)加氫反應(yīng)器的制造和檢驗(yàn)[J];石油化工設(shè)備;2011年S1期

6 康健;王昭東;王國(guó)棟;劉麗華;梁川;;低成本工程機(jī)械用Q690E級(jí)高強(qiáng)鋼的熱處理工藝與工業(yè)化[J];鋼鐵;2011年06期

7 柳曾典;陳進(jìn);卜華全;陳學(xué)東;;2.25Cr-1Mo-0.25V鋼加氫反應(yīng)器開(kāi)發(fā)與制造中的一些問(wèn)題[J];壓力容器;2011年05期

8 王培河;;AP1000蒸汽發(fā)生器制造難點(diǎn)分析[J];中國(guó)核電;2011年01期

9 武杰;李慧蝶;;應(yīng)用DQ工藝研發(fā)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)實(shí)踐[J];寬厚板;2011年01期

10 徐亮;黃金國(guó);何前進(jìn);王利;李云福;顧先山;;2.25Cr-1Mo-0.25V復(fù)合鋼板制加氫反應(yīng)器焊接[J];石油化工設(shè)備;2010年06期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 沈仲棠,朱芝芬;臨界區(qū)摩阻系數(shù)計(jì)算公式的探討[J];煤氣與熱力;1986年01期

2 潘杰;雷廷權(quán);;低碳低合金鋼臨界區(qū)加熱時(shí)的相變過(guò)程[J];金屬科學(xué)與工藝;1985年02期

3 戚正風(fēng);王巖;;低碳鋼臨界區(qū)加熱轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)研究[J];金屬熱處理學(xué)報(bào);1992年04期

4 呂秀陽(yáng);侯虞鈞;;一個(gè)修正的經(jīng)典狀態(tài)方程在臨界區(qū)描述行為的新方法[J];天然氣化工(C1化學(xué)與化工);1993年03期

5 吳玉萍,尹華躍,徐慶莘,肖昌利;回火對(duì)27SiMn鋼臨界區(qū)淬火后性能的影響[J];金屬熱處理;1996年06期

6 吳玉萍，肖昌利;臨界區(qū)淬火鐵素體對(duì)鋼性能的影響[J];山東礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1996年03期

7 張列林，諸永國(guó);不同原始組織鋼的臨界區(qū)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)及顯微性能研究[J];長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);1995年01期

8 吳玉萍,孫鴻飛,尹華躍,徐慶莘;27SiMn鋼臨界區(qū)淬火顯微組織與亞結(jié)構(gòu)[J];山東科學(xué);1996年03期

9 潘煥泉，郭天民;近臨界區(qū)流體相態(tài)和熱力學(xué)性質(zhì)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];化學(xué)工程;1996年01期

10 王巖;戚正風(fēng);;臨界區(qū)奧氏體化過(guò)程的研究[J];大連鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);1993年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 申瑩潔;;晉冀魯豫臨界區(qū)城市發(fā)展走勢(shì)淺析[A];科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

2 張崇輝;;臨界區(qū)淬火在最終熱處理中的應(yīng)用[A];第三屆中國(guó)熱處理活動(dòng)周暨第六次全國(guó)熱處理生產(chǎn)技術(shù)改造會(huì)議論文專(zhuān)輯[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 劉江平;警惕危險(xiǎn)的“灰色臨界區(qū)”[N];解放軍報(bào);2001年

2 李良貴;“四色評(píng)估”促織平安網(wǎng)[N];焦作日?qǐng)?bào);2006年

3 本報(bào)記者 趙杰;區(qū)域定位重設(shè)：河北欲借力“中部崛起”[N];第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào);2005年

4 本報(bào)記者 方尚俊 通訊員 朱鴻文 陳延江;化“中心的邊緣”為“邊緣的中心”[N];河北經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王向輝;地質(zhì)流體狀態(tài)方程的理論臨界條件及其對(duì)熱力學(xué)計(jì)算的影響[D];河北地質(zhì)大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2553627