X12CrMoWVNbN10-1-1 गर्मी प्रतिरोधी स्टील का व्यापक रूप से बड़े कास्टिंग और फोर्जिंग जैसे अल्ट्रा-सुपरक्रिटिकल स्टीम टर्बाइन रोटार, मुख्य स्टीम वाल्व बॉडी और गैस टर्बाइन डिस्क के निर्माण में उपयोग किया जाता है। यह एक विशिष्ट (9 प्रतिशत से 12 प्रतिशत) सीआर (मास अंश) गर्मी प्रतिरोधी स्टील है, जिसमें कम तापीय विस्तार गुणांक, उच्च तापीय चालकता, अच्छा उच्च तापमान रेंगना प्रदर्शन और संक्षारण प्रतिरोध है। इसमें लगभग 600 डिग्री पर उच्च सहनशक्ति शक्ति है, और अल्ट्रा-सुपरक्रिटिकल जेनरेटर के उच्च तापमान सेवा घटकों के निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, भाप टर्बाइन इकाइयों में उच्च दबाव रोटार और भाप वाल्व निकायों जैसे बड़े कास्टिंग और फोर्जिंग [1]। हालाँकि, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, यह पाया गया है कि X12CrMoWVNbN 10-1-1 स्टील का 400 डिग्री पर बढ़ाव कमरे के तापमान से कम है, और इसकी प्लास्टिसिटी खराब है। यह स्पष्ट रूप से व्यापक तापमान सीमा के भीतर व्यावहारिक उत्पादन में X12CrMoWVNbN 10-1-1 स्टील के व्यापक अनुप्रयोग के लिए अनुकूल नहीं है, जो उत्पादन के लिए सुरक्षा जोखिम पैदा करता है।
वर्तमान में, कई घरेलू और विदेशी शोधकर्ताओं ने X12CrMoWVNbN 10-1-1 स्टील यांग गैंग एट अल की गर्मी उपचार प्रक्रिया पर ध्यान केंद्रित किया है। [2] कमरे के तापमान पर स्टील के यांत्रिक गुणों पर शमन और तड़के की शीतलन दरों के प्रभाव का अध्ययन किया। चिलुकुरु [3] ने 650 डिग्री पर लंबे समय तक उच्च तापमान रेंगने के दौरान रेंगने की ताकत पर वर्षा और कार्बोनाइट्राइड के मोटे होने के प्रभाव का अध्ययन किया। जी Kutz एट अल। [4] स्टील में मजबूत बनाने के चरणों की वर्षा पर हीटिंग प्रक्रियाओं के प्रभाव का अध्ययन किया। ताओ एट अल। [5] इस स्टील में अवक्षेपित चरणों के वर्षा व्यवहार पर 570 डिग्री से ऊपर उच्च तापमान के प्रभाव का अध्ययन किया गया है। हालांकि, X12CrMoWVNbN10-1-1 स्टील के यांत्रिक गुणों पर लगभग 400 डिग्री की तापमान सीमा के भीतर बहुत कम शोध किया गया है। इस पत्र में, X12CrMoWVNbN 10-1-1 स्टील पर 300 ~ 600 डिग्री पर यांत्रिक परीक्षण किए गए हैं, और विभिन्न तापमानों पर तन्य नमूनों की सूक्ष्म संरचना देखी गई है और यांत्रिक गुणों और माइक्रोस्ट्रक्चर पर तापमान के प्रभाव का पता लगाने के लिए विश्लेषण किया गया है। X12CrMoWVNbN10-1-1 स्टील।
1. प्रायोगिक सामग्री और तरीके
प्रयोग में प्रयुक्त X12CrMoWVNbN10-1-1 स्टील अल्ट्रा सुपरक्रिटिकल स्टीम टर्बाइन के स्टीम वाल्व बॉडी से लिया गया था, और इसकी रासायनिक संरचना तालिका 1 में दिखाई गई है। वाल्व बॉडी को एक क्षारीय विद्युत भट्टी में पिघलाया गया था, जिसे एक में परिष्कृत किया गया था। करछुल, और एक वैक्यूम प्रेरण भट्ठी में परिष्कृत, और फिर लगभग 1560 डिग्री पर एक कास्टिंग में डाला। गर्मी उपचार के बाद, इसका उत्पादन किया गया। गर्मी उपचार प्रक्रिया 1 050 डिग्री एनीलिंग फर्नेस कूलिंग प्लस 1 100 डिग्री एयर कूलिंग प्लस 740 डिग्री टेम्परिंग को सामान्य करती है।
प्रयोगात्मक सामग्री से कट φ 5 मिमी × 25 मिमी तनन नमूनों को 300, 350, 400, 450, 500, 600 डिग्री की उच्च तापमान स्थितियों के तहत SANS सार्वभौमिक परीक्षण मशीन पर तन्यता परीक्षण के अधीन किया गया था। उच्च तापमान क्षणिक तन्यता परीक्षण GB/T4338-2006 में निर्दिष्ट मानकों के अनुसार आयोजित किया गया था धातु सामग्री का उच्च तापमान तनन परीक्षण, 2 × के मान के साथ 10-4 की तनाव दर पर तनन परीक्षण आयोजित करें -1। उच्च तापमान क्षणिक तन्यता परीक्षण के दौरान, पहले तन्य नमूने को 10 डिग्री / मिनट पर परीक्षण तापमान पर गर्म करें, और इस तापमान पर 1 घंटे के लिए एक अक्षीय तन्यता परीक्षण करने से पहले रखें। फिर, तन्य नमूने के फ्रैक्चर आकारिकी का निरीक्षण करें, और सूक्ष्म अवलोकन और विश्लेषण के लिए फ्रैक्चर के पास एक नमूना लें
नमूना को क्रमिक रूप से 400 # से 2000 # अपघर्षक कागज के साथ पॉलिश किया गया था, और पॉलिश किया गया था। पॉलिश करने के बाद, इसे FeCl3 के 5 ग्राम, HCl के 25 एमएल और इथेनॉल के 25 एमएल के मिश्रण से उकेरा गया था। मेटलोग्राफिक संरचना को ओलंपस डीएसएक्स 500 मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप के तहत देखा गया था। स्कैनिंग संरचना और तन्यता फ्रैक्चर को Zeiss Ultra Plus क्षेत्र उत्सर्जन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा गया। एक 0.5 मिमी पतली स्लाइस को फ्रैक्चर से लगभग 5 मिमी और जमीन से 50 मिमी μ M मोटी तक क्रॉस सेक्शन के साथ काटा गया था, एक टीईएम नमूना तैयार करने के लिए एक डबल जेट इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग विधि का उपयोग करके एक 3 मिमी परिपत्र प्लेट को पतला किया गया था। इलेक्ट्रोलाइट 95 प्रतिशत CH3COOH और 5 प्रतिशत HClO4 का मिश्रित घोल (मात्रा अंश) था, और इलेक्ट्रोलिसिस तापमान - 30 डिग्री से कम था। FEI Tecnai G20 ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप पर TEM अवलोकन किए गए।
2. परिणाम और चर्चा
X12CrMoWVNbN 10-1-1 स्टील के उच्च तापमान तन्यता परीक्षण के परिणाम देखे जा सकते हैं कि परीक्षण तापमान सीमा के भीतर, जब तापमान 400 डिग्री से नीचे होता है, तो सामग्री की ताकत धीरे-धीरे कम हो जाती है, और तब भी जब तन्य शक्ति 350 पर होती है डिग्री, मामूली वृद्धि हुई है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, शक्ति में कमी की दर धीरे-धीरे बढ़ती है। शक्ति मूल्यों में परिवर्तन के विपरीत, 300 से 600 डिग्री की सीमा के भीतर, सामग्री का बढ़ाव पहले घटता है और फिर तेजी से बढ़ता है, 400 डिग्री पर 14.2 प्रतिशत बढ़ाव के साथ, न्यूनतम पहुंच गया।
कुछ तापमान पर X12CrMoWVNbN10-1-1 स्टील की तनन फ्रैक्चर सतह की आकृति विज्ञान। परीक्षण तापमान सीमा के भीतर, सामग्री का फ्रैक्चर मोड नमनीय फ्रैक्चर है, जिसमें फ्रैक्चर सतह पर बड़ी संख्या में डिम्पल वितरित होते हैं। 300 डिग्री और 400 डिग्री पर नमूनों की फ्रैक्चर सतह में छोटे और घने डिम्पल होते हैं, लेकिन 300 डिग्री पर नमूने में कुछ बड़े डिंपल दिखाई देते हैं, जो अच्छी कठोरता का संकेत देते हैं। तापमान 500 डिग्री तक बढ़ने के बाद, डिंपल का आकार काफी बढ़ जाता है, यह इंगित करता है कि कठोरता धीरे-धीरे बढ़ जाती है, और तन्यता फ्रैक्चर और भौतिक प्लास्टिक में परिवर्तन के बीच एक अच्छा संबंध है।
