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汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子鋼30Cr2Ni4MoV鑄態(tài)鋼坯的鍛透性分析
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn
更新時(shí)間：2015-05-28
研究鑄態(tài)30Cr2Ni4MoV鋼在制坯過(guò)程中的鍛透性，按照達(dá)到某應(yīng)變值作為鍛透條件，并且利用Deform軟件模擬大鍛件開(kāi)坯鍛造過(guò)程，為更好地制定制坯工藝提供理論依據(jù)。
?????? 大型鍛件的鍛造過(guò)程分為兩個(gè)階段，開(kāi)坯鍛造和成形鍛造。開(kāi)坯鍛造就是大鍛件的制坯過(guò)程，這個(gè)過(guò)程對(duì)大鍛件質(zhì)量的影響是非常大的，因此必須要在此過(guò)程中將鋼錠鍛透。
對(duì)于鍛造過(guò)程及鍛透機(jī)理的描述各不相同。有學(xué)者認(rèn)為鎳基高溫合金渦輪盤(pán)在開(kāi)坯鍛造時(shí)的組織演變機(jī)理為靜態(tài)再結(jié)晶作用；有的則認(rèn)為GH4169合金開(kāi)坯鍛造的組織演變是動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、靜態(tài)再結(jié)晶及亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶共同作用的結(jié)果，但是以靜態(tài)再結(jié)晶的作用為主；還有的學(xué)者認(rèn)為鑄錠已經(jīng)鍛透。
熱加工過(guò)程中鑄態(tài)組織的演變就是再結(jié)晶機(jī)制，但是對(duì)于何種情況為鍛透并沒(méi)有統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的研究者們研究鑄態(tài)30Cr2Ni4MoV鋼在制坯過(guò)程中的鍛透性，按照達(dá)到某應(yīng)變值作為鍛透條件，并且利用Deform軟件模擬大鍛件開(kāi)坯鍛造過(guò)程，為更好地制定制坯工藝提供理論依據(jù)。
采用鑄態(tài)30Cr2Ni4MoV鋼錠材料作為研究對(duì)象，加工出兩塊尺寸為Φ70mm×100mm的試樣，進(jìn)行縮比試驗(yàn)。將加工好的試樣放入KBF1400熱處理爐中加熱至1250℃，保溫20h，使得第二相等雜質(zhì)完全融入奧氏體基體中，并使材料充分均勻化。然后按照由Deform模擬確定的兩鐓一拔和兩鐓兩拔兩套方案，在1MN液壓機(jī)上進(jìn)行縮比試驗(yàn)。
將試樣放在40℃過(guò)飽和苦味酸溶液中浸蝕，用Zaiss?Imager金相顯微鏡觀察試樣的各個(gè)區(qū)域，以便觀察材料制坯過(guò)程中顯微組織的演變。并且按照ASTM晶粒度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)出平均晶粒截線(xiàn)長(zhǎng)度，對(duì)晶粒度進(jìn)行分析。試驗(yàn)研究結(jié)果表明：
????（1）通過(guò)對(duì)鑄態(tài)30Cr2Ni4MoV鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶狀態(tài)圖的分析發(fā)現(xiàn)，應(yīng)變值為0.7時(shí)，鑄態(tài)組織發(fā)生完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，轉(zhuǎn)化為鍛態(tài)組織；
????（2）通過(guò)對(duì)Deform模擬分析發(fā)現(xiàn)，兩鐓一拔和兩鐓兩拔各部分區(qū)域都已超過(guò)應(yīng)變值，已經(jīng)鍛透。并且對(duì)兩種工藝的晶粒度分析可知，兩種工藝下的晶粒度相差不大，但兩鐓一拔試樣晶粒度級(jí)別最小為2.7級(jí)，最大為4.5級(jí)，而在兩鐓兩拔工藝下晶粒度級(jí)別最小為3.5級(jí)，最大為4.5級(jí)。可見(jiàn)，在已經(jīng)都鍛透的條件下，兩鐓兩拔的晶粒均勻程度比兩鐓一拔好，說(shuō)明變形程度越高，應(yīng)變值越大時(shí)，晶粒的均勻程度越好。因此，可以選用兩鐓兩拔作為鑄態(tài)30Cr2Ni4MoV鋼的制坯工藝。
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