新型高Cr鐵素體耐熱鋼熱變形行為研究.pdf

1、高Cr鐵素體耐熱鋼具有優(yōu)異的高溫性能和蠕變性能,還有熱導(dǎo)率良好、熱膨脹系數(shù)低以及性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。因此,高Cr鐵素體耐熱鋼已經(jīng)在目前的火力發(fā)電站中得到了廣泛應(yīng)用。不過由于近年來能源短缺和環(huán)境污染等問題越來越嚴(yán)重,提高電廠的熱效率勢(shì)在必行。這就對(duì)高Cr鐵素體耐熱鋼的性能提出了更高的要求。
　　本文的主要目的是制定高Cr鐵素體耐熱鋼的形變熱處理工藝。主要通過熱模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)新型高Cr鐵素體耐熱鋼奧氏體的熱變形行為進(jìn)行了充分研究。通過對(duì)不同

2、條件下的組織性能分析,并結(jié)合沉淀相析出行為,初步確定了高Cr鐵素體耐熱鋼有效的形變熱處理工藝。具體結(jié)論如下:
　　(1)在奧氏體再結(jié)晶區(qū)變形時(shí),發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶需要達(dá)到一定的條件。提高變形溫度、加大變形量和加快變形速率都有利于促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的進(jìn)行。變形量越大、變形速率越大,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸越細(xì)小。奧氏體再結(jié)晶區(qū)變形還會(huì)對(duì)馬氏體相變有一定的影響。變形量越大越能夠促進(jìn)馬氏體相變的進(jìn)行,馬氏體板條越細(xì)小。變形速率對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度影響

3、不大,但是高的變形速率同樣可以細(xì)化馬氏體板條。
　　(2)在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)變形時(shí),隨著變形量的增加,組織的晶粒變形越嚴(yán)重,硬度值也跟著升高,不過組織形貌和硬度值分布都不均勻。經(jīng)過短時(shí)間弛豫過程,鋼中的組織趨于穩(wěn)定,硬度值有所降低。但是當(dāng)弛豫時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),硬度值反而有一定的提高,這時(shí)觀察到組織中會(huì)發(fā)生了鐵素體相變。這是由于鋼中析出的M3C相在弛豫過程中會(huì)發(fā)生溶解和分解,C原子同合金元素形成了MX沉淀相,從而增加了基體中Fe的含量,形

4、變時(shí)還造成了大量的鐵素體形核點(diǎn)最終導(dǎo)致發(fā)生鐵素體相變。大量析出的MX沉淀相起到了沉淀強(qiáng)化的作用,提高了組織性能。
　　(3)高Cr鐵素體耐熱鋼在正火+回火處理后主要析出M23C6沉淀,隨著回火的進(jìn)行,M23C6相會(huì)逐漸球化,并聚集長(zhǎng)大;在奧氏體再結(jié)晶區(qū)變形后,鋼中析出的沉淀相主要是M3C相;在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)變形后,除了有M3C相析出外,還有少量的M23C6和MX型沉淀,但是含量很少。因此,要想提高鋼的性能就要促進(jìn)組織中大量析出