氧、氮含量对高屈强比马氏体不锈钢组织和性能的影响

发布时间：2021-12-24 21:03

　　水轮机转轮材料经历了几十年的发展,其综合性能有了很大幅度的提高,但随着水轮机组向大型化发展,对转轮材料的性能提出了更高的要求,高屈强比材料就是为了适应这种需求而发展起来的。高屈强比马氏体不锈钢SRIF-2属于新型的水轮机转轮材料,是以普通水轮机用钢ZGOCr13Ni4Mo为基础,合理设计成分,采用特殊的热处理工艺,获得了较高强度和硬度的同时,并不降低塑韧性,且具有优良的抗疲劳和耐空蚀性能。但SRIF-2马氏体不锈钢焊接接头的冲击性能与母材相比还不够理想,表现出高强度低韧性的特点,这对于SRIF-2马氏体不锈钢材料的工程应用非常不利。因此,有必要进一步研究提高SRIF-2马氏体不锈钢焊接接头韧性的方法。焊接接头的纯净度是影响其冲击性能的一个重要方面,而SRIF-2马氏体不锈钢母材的纯净度是影响焊接接头纯净度的重要因素。因此,深入研究氧、氮含量对SRIF-2马氏体不锈钢组织和性能的影响具有重要意义。本文首次系统地研究了氧、氮含量对SRIF-2马氏体不锈钢组织和性能的影响,得出了氧、氮含量对SRIF-2材料组织和力学性能的影响规律。并利用高温热处理炉对SRIF-2材料的焊接热影响区进行了模拟... 

【文章来源】：机械科学研究总院北京市

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

混流式水轮机转轮实体和结构示意图

水轮机材料的抗疲劳和抗空蚀性能[20】。SRIF一2的成分和力学性能见表1一5和l一6[181。利用SRIF一2不锈钢制造的新疆西大桥电站势2.5m轴流式转轮，(图1一2所示)经过1年多年的运行，抗疲劳和耐磨损腐蚀性能均明显优于同期运行的其他材料制造的转轮。图1一2新疆西大桥电站轴流式转轮叶片铸件毛坯表1一SSRIF一2的成分范围(质量分数，%) C51MnNiCrMoSP三 0.03 51.0051.00 4.0~5.5 11.5~13.50.40~1.0050.01550.025

由于焊接时母材热影响区上各点距焊缝的远近不同，所以各点所经历的焊接热循环不同，这就会出现不同的组织，因而就具有不同的性能。图1一4为焊接热影响区的组织组成及对应的温度分布图。对于一般常用的低碳钢和某些低合金钢(不易淬火钢)，根据组织上的特征焊接热影响区可分为四个区:熔合区、过热区、正火区、部分相变区[33】。勺j肠汾2、找犷.。产甘口刀八.图1一4焊接热影响区的组织组成及温度分布熔合区在化学成分上和组织性能上都有较大的不均匀性，所以对焊接接头的强度、韧性都有很大的影响。在许多情况下熔合区是产生裂纹、脆性破坏的发源地。

【参考文献】：
期刊论文
[1]钢中氧的控制及氧化物冶金[J]. 潘秀兰,李震,王艳红,梁慧智,冯士超,刘丽娟.  鞍钢技术. 2007(01)
[2]水电资源的现状与未来[J]. 陈宗器.  华通技术. 2006(02)
[3]钢中氮的控制及其对质量的影响[J]. 周德光,罗伯钢,曾立,王坚,许晓东,傅杰.  炼钢. 2005(01)
[4]含Zr钢中夹杂物对低温韧性的影响[J]. 习天辉,陈晓,李平和,袁泽喜,许伯藩,刘静.  钢铁. 2004(12)
[5]氮对0Cr13Ni4 Mo马氏体不锈钢机械性能的影响[J]. 王淑霞,贾伟,王毓麟.  特殊钢. 2001(05)
[6]高洁净度管线钢中元素的作用与控制[J]. 战东平,姜周华,王文忠,芮树森.  钢铁. 2001(06)
[7]ZG0Cr13Ni5Mo钢及其焊缝金属水下疲劳断裂特性的研究[J]. 杜兵,周宝金,张慧文,李卫东,李云军,白杰.  大电机技术. 2001(03)
[8]大型马氏体不锈钢转轮焊接工艺研究[J]. 冯涛,吴雄斌,李洪军,李云军.  东方电气评论. 2000(04)
[9]非金属夹杂物与钢的韧性研究[J]. 曾光廷,李静缓,罗学厚.  材料科学与工程. 2000(02)
[10]氢、氮、氧对钢的危害来源及对策[J]. 高海潮.  包头钢铁学院学报. 1999(S1)

博士论文
[1]外场作用下强化钢液脱氮、脱氧的研究[D]. 孙铭山.上海大学 2004



本文编号：3551188