【摘 要】
:
随着我国经济的迅猛发展,压力容器在国民经济各个领域中的应用日益广泛。然而压力容器属于特种设备,存在一系列危险因素,包括燃烧、爆炸、毒害等。为了保证在安全的基础上使用压力容器设备,需要在生产容器钢的过程中保证可靠的质量。另外,考虑到成本及工艺的简化,在原有生产工艺的基础上进一步优化工艺、提高生产效率、降低成本则是十分必要的。耐热钢15CrMoR及12Cr1MoVR属于中高温压力容器用钢,在石油、化工
论文部分内容阅读
随着我国经济的迅猛发展,压力容器在国民经济各个领域中的应用日益广泛。然而压力容器属于特种设备,存在一系列危险因素,包括燃烧、爆炸、毒害等。为了保证在安全的基础上使用压力容器设备,需要在生产容器钢的过程中保证可靠的质量。另外,考虑到成本及工艺的简化,在原有生产工艺的基础上进一步优化工艺、提高生产效率、降低成本则是十分必要的。耐热钢15CrMoR及12Cr1MoVR属于中高温压力容器用钢,在石油、化工等领域应用广泛。本文以15CrMoR及12Cr1MoVR为实验钢种,拟在ACC及超快冷工艺条件下,研究此类中高温压力容器用钢的生产工艺,实现减量化生产;结合ACC及超快冷工艺,确定生产工艺条件对中高温容器钢板组织类型及组织转变的影响规律;研究超快冷生产条件对后续热处理工艺的影响。本文具体工作内容及研究结果如下:(1)分析各合金元素对实验钢的作用机理以及各合金元素之间的相互作用对耐热钢组织性能的影响。考虑到实验钢的力学性能、焊接性能以及成本等因素,结合国家标准,设计出合理的实验钢成分。(2)通过单道次压缩实验,研究不同变形温度、变形程度以及变形速率对实验钢变形抗力的影响规律,并建立了实验钢的变形抗力数学模型;研究奥氏体动态再结晶行为,分析高温变形过程中加工硬化和动态软化对变形抗力的影响规律,确定了两种实验钢15CrMoR和12Cr1MoVR的动态再结晶激活能分别为356.4kJ/mol和 271.9 kJ/mol。(3)绘制了实验钢的静、动态CCT曲线。采用热膨胀法和杠杆原理,结合金相组织,分别绘制了过冷奥氏体在未变形和变形条件下的连续冷却转变曲线。分析确定了变形以及冷却速度对实验钢组织的影响规律。结果表明:变形使得CCT曲线向左上方移动,促进铁素体形核,使铁素体和珠光体开始转变温度升高;同时扩大铁素体和珠光体相区。(4)在热模拟实验的基础上,合理设计热轧工艺,控制轧后开冷温度、冷却速度以及终冷温度等参数,分析研究了水冷条件下实验钢板的组织性能,对比常规冷却方式,总结出轧后水冷对实验钢组织性能的影响规律。(5)对热轧后的钢板进行了热处理实验,设计不同热处理工艺参数及冷却方式,分析探究工艺条件对实验钢组织性能的影响规律,确定了最优生产工艺,具体如下:两种钢的热轧及冷却工艺包括加热温度1200℃、开轧温度1 100℃、终轧温度850~900℃、水冷速度20℃/s、终冷温度为600℃;热处理工艺分别为:15CrMoR,890~920℃正火,保温3min/mm,缓冷,700℃回火,保温5min/mm,空冷;12C1rMoVR,950℃ 正火,保温 3min/mm,缓冷,690~750℃ 回火,保温5min/mm,空冷。
其他文献
三维正交复合材料作为三维编织复合材料的重要分支,是指在相互垂直的经纱纬纱面的厚度方向引入Z纱,理想状态下纤维在整个编织结构内呈现相互垂直的正交排布的复合材料,具有结构简单、生产方便、层间剪切强度高以及缺口敏感性低的特点,具有极大的发展前景。运用真空气压浸渗技术制备三维正交-Cf/Al复合材料,具有制备与成型一体化程度高和复杂结构件成形性好的优点,制备的复合材料具有优良的综合性能;但目前依然存在界面
金属层状复合材料能够综合各组元金属的性能优势,具有显著的力、电、磁等特性,成为当今材料学领域关注的热点。然而,这类材料在加工制备和随后的服役过程中常需承受大应变变形及循环载荷的作用,这对其抵抗塑性变形的能力提出了很高的要求,因此对此类材料的开发并开展其力学性能方面的研究势在必行。本文以通过累积叠轧法(ARB)制备的由纯铜板和纯钛板复合而成的Cu/Ti层状复合体为研究对象,采用扫描电子显微镜(SEM
为提高γ-TiAl合金的耐腐蚀、抗高温氧化、抗热震和熔盐侵蚀的能力,本文利用微弧氧化技术在基体合金表面制备了粗糙多孔的陶瓷涂层,后续进行磁控溅射封孔处理制备了Al/Al2Ti O5复合涂层。采用SEM、XRD、XPS、TEM、FIB和JB-6C等手段研究了复合涂层的显微结构和物相组成;研究了微弧氧化电解液浓度、电压及磁控溅射功率对涂层表面形貌、耐腐蚀和高温氧化性能的影响。采用热震、熔盐腐蚀、高温氧
随着我国提出高速重载的设计要求,高速动车组各承力部件相继采用焊接方式连接,铝合金焊接构件会受到焊接工艺、焊接残余应力、焊接材质等多方面的影响而产生缺陷,将直接对部件的安全使用构成威胁,开展高速动车组关键承力部件焊缝无损检测评价技术研究,可有效保障高速动车组的正常运行,提升高速动车组的可靠性和安全性,具有极其重要的工程应用意义。本文以高速动车组关键承力部件为研究对象,开展了焊缝涡流检测仿真和试验研究
面齿轮传动是齿轮传动的一种新型式,具有体积小、成本低、分流效果好、噪音低等优点,尤其在高速重载情况下发挥着其优越性。弧线齿面齿轮传动是一种交错轴弧线齿圆柱齿轮与弧线齿面齿轮相啮合的传动,具有更高的承载能力。为了充分发挥弧线齿面齿轮的优点,本文以正交弧线齿面齿轮为研究对象,对弧线齿面齿轮的建模、系统的动态特性及固有特性进行了分析研究,可对降低啮合过程中振动带来的不良影响提供了参考,主要内容有:(1)
Diamond/Al复合材料的制备及其在变温环境下的导热稳定性一直是研究者们的研究热点。本论文通过对金刚石表面盐浴镀Al、Cr、Ti、Ti-Cu镀层和化学镀Ni为Diamond颗粒镀覆金属层,采用无压浸渗的方法制备Diamond/Al复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)对Fe基非晶合金进行物相分析,利用差示扫描量热仪(DSC)测试Fe基非晶粉的特征温度点,采用扫描电子显微镜(SEM)观察界面结合情
甲壳型液晶高分子的进展,相对其在结构上的研究,其功能性研究相对落后,因此,研究功能性甲壳型高分子具有更大的前景与意义。而通过分子结构的设计可以得到具特殊功能的聚合物,这也是目前甲壳型聚合物领域的热点。本文选取甲壳型高分子作为研究对象,通过设计分子结构,引入不同的功能基团,并结合共轭聚合物的理念,设计合成出一系列新型甲壳型结构聚合物,其中共轭甲壳型聚合物具有光电功能,并对其热稳定性及光电性能进行了初
真空辅助树脂传递模塑工艺(VARTM)是在树脂传递模塑工艺(RTM)基础上发展而来的,使用单面模具,具有产品质量高、纤维含量高、树脂损耗少、树脂分布均匀、成本低等优点,被用于生产风力发电机叶片。目前,生产叶片的原材料主要有环氧树脂、玻璃纤维、碳纤维。在叶片成型工艺中,由于环氧树脂的固化速度较慢使得模具的占用时间较长,生产效率有待提高。因此,提高VARTM工艺中环氧树脂的固化速度,从而提高风力发电机
航空发动机是飞机的“心脏”,而涡轮盘和叶片是航空发动机中的关键部件。在服役过程中,涡轮盘与叶片的受热状态差别显著,叶片的工作温度远高于涡轮盘的工作温度。双合金整体叶盘不仅可以满足盘及叶片的不同性能要求,还具有减重、增效和可靠性高等优点,已成为新一代高推比航空发动机的首选结构。制造整体叶盘的传统工艺主要有数控铣削、电解加工和线性摩擦焊等,具有工序较多、材料利用率低等不足之处。激光熔化沉积(LMD)是