رفتار مکانیکی دمای بالا فولاد تیغه ای 2Cr12NiMo1W1V
فولاد تیغه 2Cr12NiMo1W1V عمدتاً در ساخت پره ها و پیچ و مهره های فشار قوی توربین استفاده می شود، تیغه هایی که مستقیماً مسئول انرژی جنبشی و حرارتی بخار به انرژی مکانیکی هستند، یکی از مهمترین بخش های توربین است. شرایط کار توربینهای بخار فوق بحرانی و فوق بحرانی بسیار سخت است، به خصوص پرهها در بخش دمای بالا باید در برابر دمای بالا، تنش بالا، سرعت بالا و سایر شرایط سخت مقاومت کنند، بنابراین الزامات عملکرد دمای بالا برای پرهها مطرح میشود. فولاد. در حال حاضر، مطالعه خواص مکانیکی دمای بالا فولاد ضد زنگ مارتنزیتی مانند فولاد تیغه ای به تغییر شاخص خواص مکانیکی تحت عملیات حرارتی یا ریزساختار مختلف محدود می شود و مطالعه رفتار تغییر شکل مکانیکی در دمای بالا به ندرت انجام می شود. بنابراین، تغییرات خواص مکانیکی کششی فولاد تیغهای 2Cr12NiMo1W1V در دماهای مختلف و نرخ کرنشهای مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و رفتارهای مکانیکی با استفاده از متالوگرافی و آنالیز TEM مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
فولاد 2Cr12NiMo1W1V نورد شده آهنگری تولید شده توسط یک کارخانه پروفیل برای آزمایش انتخاب شد و ترکیب شیمیایی آن در جدول 1 نشان داده شده است. نمونه خالی شرطی شد، سیستم عملیات حرارتی 1035 درجه × 1 ساعت خاموش کردن روغن، 690 درجه × 2 ساعت خنک کننده هوا بود و سپس نمونه کششی ساخته شد.
در دمای اتاق (22 درجه)، 300 درجه، 600 درجه و 900 درجه، نرخ کرنش 10-1، 10-2، 10-3 و 10-4s-1 بود. بر روی نمونه های کششی انجام می شود. پس از کشیدن نمونه ها، بلافاصله آنها را بیرون آورده و در دمای اتاق در آب جاری سرد کردند. نمونههای متالوگرافی و میکروسکوپ الکترونی عبوری از مناطقی که پس از شکستگی در آنها گردنبندی رخ نداده بود، گرفته شد. نمونههای متالوگرافی به روش موزاییک پرس گرم تهیه شد، با خورنده مخلوط 5mLHCl+10gFeCl3 اچ شد و سپس در زیر میکروسکوپ متالوگرافی مشاهده شد. پس از صیقل دادن دستی نمونه های انتقال به 80 ~ 100μm، نمونه ها آماده و در نهایت توسط دستگاه اسپری دوگانه الکترولیتی Tenupol و دستگاه نازک کننده یونی PIPS691 تمیز شدند و مشاهده میکروسکوپی توسط JEM انجام شد{17} میکروسکوپ الکترونی عبوری
نتایج آزمایش نشان می دهد که:
(1) با افزایش دما، استحکام فولاد تیغه ای 2Cr12NiMo1W1V کاهش می یابد، انعطاف پذیری افزایش می یابد و تأثیر نرخ کرنش بر تنش افزایش می یابد، اما نمونه نسبت به نرخ کرنش حساسیت کمتری دارد. در 300 درجه، پلاستیسیته بدترین است و پس از ورود به مرحله دمای بالا، با افزایش دما، پلاستیسیته به طور قابل توجهی افزایش می یابد. در 900 درجه، زمانی که نرخ کرنش 10-1s-1 است، نسبت انقباض مقطع Z به 94.1% میرسد و خاصیت کششی در دمای بالا فولاد تیغهای 2Cr12NiMo1W1V عالی است.
(2) با افزایش دمای کششی، چگالی نابجایی به طور قابل توجهی کاهش می یابد و خط نابجایی به یک نوار مستقیم تبدیل می شود. در 300 درجه، رسوبات جدید با محتوای V بالاتر ظاهر می شوند که باعث می شود انعطاف پذیری فولادی تیغه ها بدتر شود. در دمای 900 درجه، بیشتر مارتنزیت به فریت و کاربید تبدیل میشود و تعداد کمی از نواحی تبلور مجدد میشوند. الگوی پراش الکترون نشان می دهد که کاربید M23C6 است و محور نوار کریستالی آن موازی با محور نوار بلوری ماتریس است.
