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新闻中心  

一种含铌叶片钢的应用性能研究
发布者:admin 发布时间:2018-3-15 14:14:42 阅读:3次 【字体:

 12%Cr钢具有独特的物理和耐高温蠕变性能,广泛应用于汽轮机叶片等要求良好耐高温性能的零部件。12Cr12MoNb是在常规403型12%Cr钢的基础上,添加少量铌元素发展而来。铌元素的添加可以使403型钢在-45~540℃温度范围内具有良好的力学性能。同时,铌元素还可以显著细化钢的晶粒而不影响钢的其他优异性能,比如淬透性、耐腐蚀性能、可切削性能等。因此,12Cr12MoNb钢广泛用于汽轮机叶片。
  本工作根据汽轮机叶片对材料性能的要求,通过试验研究了12Cr12MoNb钢的高温拉伸性能、韧脆转变温度(FATT50)、旋转弯曲疲劳性能、线膨胀系数等材料特性,并分析了钢的强化机理。
  试验材料为国内某钢厂提供的电渣重熔钢,而后轧制成规格为34mm×64mm扁钢,并进行了高温回火去应力处理。试验钢的化学成分(质量分数,%)为:C0.14,Cr12.14,Mo0.12,Nb0.19,Ni0.20,Mn0.54,Si0.40,P0.019,S0.005,Cu0.05。高温拉伸试验采用MTS810型万能试验机,冲击试验采用JB300B冲击试验机,疲劳试验采用PQ1-6型纯弯曲旋转疲劳试验机,相变点采用Gleeble-3800型热/力模拟试验机测定。试验结果显示:
  (1)12Cr12MoNb钢的强度随温度升高不断下降,在中温阶段(350~450℃范围内)塑性最差,符合12%Cr钢拉伸性能随温度变化的一般规律。
  (2)钢的室温旋转弯曲疲劳强度优异,高达401.8N/mm2。
  (3)12Cr12MoNb钢的热线胀系数很低,在20~600℃内仅为12.0×10-6/℃,可应用于机组在启停机时温度梯度较大的环境,同时也避免叶片产生热疲劳损伤。
  (4)钢所具有的优异的各项性能得益于板条马氏体、细小弥散分布的NbC及回火后形成的富铌的M2X析出物的强化作用。
 
 

 

 


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