11Cr10Co2W2MoReVNbNB鋼的鍛造工藝及組織性能研究.pdf

1、Cr-Co-W-Mo型鋼具有高硬度、高強(qiáng)度和優(yōu)良的高溫使用性能而被廣泛用作超超臨界汽輪機(jī)高溫葉片材料。超超臨界汽輪機(jī)葉片用11Cr10Co2W2MoReVNbNB鋼是在Cr-Co-W-Mo基礎(chǔ)上加入了難溶金屬元素Re、Nb,從而具有更好的高溫使用性能。由于初鍛后該葉片鋼組織晶粒粗大且不均勻,在650℃,245MPa下的高溫持久性能只有240h,難以滿足葉片的工作要求。因此,對11Cr10Co2W2MoReVNbNB鋼進(jìn)行改鍛,使其晶粒細(xì)

2、化,鍛后再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,使其組織均勻、性能穩(wěn)定。
　　本文采用熱壓縮試驗的方法研究11Cr10Co2W2MoReVNbNB鋼的高溫變形行為,對高溫變形過程中的流動應(yīng)力與應(yīng)變速率和變形溫度的相關(guān)性進(jìn)行了探討。并利用熱壓縮實驗的數(shù)據(jù)繪制了熱加工圖,確定了最佳加工區(qū)間:變形溫度1150～1210℃,應(yīng)變速率0.1～0.6/s。在此區(qū)間內(nèi)進(jìn)行了改鍛,改鍛后鋼的晶粒呈細(xì)小、等軸態(tài),功率耗散率在44％～47%之間。研究不同熱處理工藝對11Cr

3、10Co2W2MoReVNbNB鋼鍛件組織性能的影響,確定1120℃油淬,680℃空冷為最佳調(diào)質(zhì)處理方案。此外,本文利用金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡( SEM)和透射電子顯微鏡( TEM)觀察了11Cr10Co2W2MoReVNbNB鋼在熱壓縮變形后、改鍛后及調(diào)質(zhì)處理后的顯微組織,分析了晶粒大小、動態(tài)回復(fù)、動態(tài)再結(jié)晶、位錯和析出相分布規(guī)律等,確定了變形組織與性能的相關(guān)性。
　　采用最佳工藝改鍛及調(diào)質(zhì)處理后,11Cr10Co2