超超临界ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢铸件热处理工艺

论文摘要

ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢是超超临界汽轮机高压内缸、主汽阀和喷嘴等关键件用钢,是具有自主知识产权的新材料。在环境和能源危机日益突出的今天,对该材料的研究与开发对超超临界耐热钢以及超超临界发电技术具有十分重要的意义。本文主要研究了热处理过程中淬火温度和回火温度对铸态和锻态试样微观组织和力学性能的影响规律,优化了热处理工艺参数,为以铸代锻提供热处理工艺参数依据。通过金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等试验手段对微观组织和断口形貌进行了观察与分析,得到以下结论：（1）经1040～1160℃不同温度淬火+730℃回火热处理,ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢铸态和锻态试样均能满足力学性能要求。（2）淬火温度对ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢奥氏体晶粒和力学性能的影响较大。奥氏体晶粒随着淬火温度的升高不断长大。在低于1100℃淬火时,奥氏体晶粒缓慢长大；在高于1100℃淬火时,晶粒快速长大。强硬性随着淬火温度的升高不断上升。1100℃前强硬性变化幅度较大,之后趋于稳定。冲击韧性随淬火温度的升高不断下降。在1100℃到1130℃间,冲击功快速下降。1100℃淬火综合力学性能最佳。（3）回火温度是影响ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢组织性能的重要因素。回火温度过低,板条马氏体回复不充分,硬度过高；回火温度过高,马氏体发生分解甚至进入两相区,硬度过低。730℃是最佳回火温度。（4）研究发现,ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢最佳热处理工艺参数：淬火温度1100℃,回火温度730℃。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超超临界耐热钢的发展与研究
• 1.2.1 超超临界耐热钢的性能要求
• 1.2.2 超超临界耐热钢的分类及发展
• 1.3 9～12%Cr铁素体耐热钢
• 1.3.1 9～12%Cr铁素体耐热钢的发展介绍
• 1.3.2 合金元素的作用
• 1.3.3 微观组织特性
• 1.3.4 强化机制
• 1.3.5 9～12%Cr铁素体耐热钢的热处理工艺研究
• 1.4 耐热钢存在的问题和进一步研究方向
• 1.5 选题意义与研究内容
• 1.5.1 选题意义
• 1.5.2 研究内容
• 第2章 实验材料和方法
• 2.1 ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢的基本性质
• 2.1.1 ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢的化学成分
• 2.1.2 ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢的力学性能
• 2.2 实验材料
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 淬火工艺参数的选择
• 2.3.2 回火工艺参数的选择
• 2.4 微观组织分析
• 2.4.1 微观组织和奥氏体晶粒观察
• 2.4.2 透射电镜分析
• 2.4.3 断口形貌分析
• 2.5 力学性能测试
• 第3章 淬火温度对组织和性能的影响
• 3.1 淬火温度对微观组织的影响
• 3.2 淬火温度对力学性能的影响
• 3.3 讨论
• 3.3.1 δ-铁素体
• 3.3.2 关于ZG1Cr10MoWWNbN耐热钢组织中铁素体的讨论
• 3.4 小结
• 第4章 回火温度对组织和性能的影响
• 4.1 回火温度对微观组织的影响
• 4.2 回火温度对力学性能的影响
• 4.3 小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢