热处理工艺对ZG23Cr12MoV耐热钢组织与力学性能的影响
2021-09-14马正强肖章玉刘显有管红亮
马正强 肖章玉 刘显有 李 其 李 川 管红亮
(二重(德阳)重型装备有限公司,四川618013)
能源安全问题是我国当前经济发展和实现碳中和目标过程中的重要课题,在2030年碳达峰、2060年碳中和的背景下,中国能源转型的任务已经非常明确,即能源结构要进一步调整并向清洁化发展[1]。天然气发电是我国能源供给的重要组成部分,以天然气为燃料的燃气轮机联合循环是一种高效率、低污染的发电方式,具有供电效率高、投资低、建设周期短、启停灵活、运行自动化程度高、污染少等优点[2]。燃气轮机是21世纪动力设备的核心,被誉为“工业皇冠上的明珠”,在Cr12不锈钢的基础上研制而成的ZG23Cr12MoV耐热钢[3],因其具有优良的耐热、耐蚀和抗蠕变断裂性能,已被应用于某新型燃气轮机核心铸件的生产制造中。由于该钢种相关热处理工艺与组织性能的研究报道较少,因此,本文通过研究热处理工艺对ZG23Cr12MoV耐热钢组织与力学性能的影响,为燃机铸件的实际生产提供指导。
1 试验材料与方法
为了与铸件的实际生产情况保持一致,试验试样没有选用小试样,而是采用铸件原始尺寸的附铸试块直接进行热处理,热处理完成后再将试块分别加工成20 mm×20 mm×15 mm的金相试样、55 mm×10 mm×10 mm的夏比V型缺口冲击试样、标距为50 mm的拉伸试样进行组织和力学性能检验。ZG23Cr12MoV钢的化学成分要求如表1所示,力学性能要求如表2所示。

表2 试验钢的力学性能要求Table 2 Mechanical properties of test steels
根据ZG23Cr12MoV钢的相变点温度,同时参考相关标准中的温度规定,确定试验钢的淬火温度为1040~1060℃,进行不同淬火冷却方式、不同回火温度和不同回火冷却速度的热处理工艺试验,研究淬火冷却方式、回火温度、回火冷却速度对ZG23Cr12MoV钢的组织和力学性能的影响。……
