脆化30Cr2MoV汽轮机转子钢化学腐蚀行为的研究

论文摘要

本文对当前汽轮机转子钢热脆性非破坏性检测方法的原理及其特点进行了分析，提出了采用化学腐蚀法无损检测转子钢热脆性的方案。利用实验室冶炼的30Cr2MoV转子钢材料，通过进行力学试验、金相分析试验和化学腐蚀试验，根据得到的试验数据建立了精度较高的预测转子钢热脆性的模型。在不同侵蚀条件下对30Cr2MoV汽轮机转子钢进行侵蚀，最终找到了一种既能够最大限度的侵蚀30Cr2MoV汽轮机转子钢晶界又不腐蚀到晶粒的蚀刻工艺。采用多元线性回归法建立了材料韧脆转变温度(FATT50)的预测模型，拟合误差和预测误差均在在±7℃以内。该项研究的成果可应用于所有以Cr-Mo-V钢制造的汽轮机部件的热脆化检测、安全性评估和寿命预测等，为汽轮机的运行、检修和寿命管理以及机组报废决策提供定量依据，提高设备的检修质量、寿命管理和机组报废决策的科学水平。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 本课题研究方案
• 1.3.1 总体研究方案
• 1.3.2 主要研究内容
• 第二章 转子钢热脆化机理及其化学腐蚀原理
• 2.1 钢的热脆化性研究概况
• 2.1.1 钢热脆性的定义
• 2.1.2 钢热脆性的评定方法
• 2.1.3 化学成分对钢韧脆转变温度的影响
• 2.1.4 组织及热处理状态对钢韧脆转变温度的影响
• 2.2 30CR2MOV转子钢及其热脆化的研究现状
• 2.3 化学腐蚀法检测30CR2MOV钢热脆化性能的原理
• 2.3.1 化学侵蚀剂的种类
• 2.3.2 侵蚀剂和侵蚀方法的选择
• 2.3.3 化学侵蚀的工作条件
• 2.3.4 化学侵蚀注意事项
• 2.3.5 金相组织及显微照相
• 第三章 试验材料、化学腐蚀过程及方法
• 3.1 试验材料的制备
• 3.1.1 试验材料的冶炼
• 3.1.2 试验材料的锻造
• 3.1.3 试验材料的锻后热处理
• 3.1.4 试验材料的调质热处理
• 3.1.5 步冷热处理
• 3.2 材料化学成分、机械性能和金相组织的测试
• 3.2.1 试验材料化学成分的测定
• 3.2.2 试验材料维氏硬度的测定
• 3.2.3 试验材料金相组织和晶粒度的测定
• 3.2.4 试验材料强、塑性的测定
• 3.2.5 试验材料韧脆转变温度（FATT50）的测定
• 3.3 药品和仪器
• 3.4 实验过程
• 3.4.1 试样的制备
• 3.4.2 配制试剂
• 3.4.3 实验操作过程
• 3.4.4 平行实验
• 3.4.5 正交实验
• 第四章 试验结果与分析
• 4.1 试验材料化学成分的测试结果
• 4.2 试验材料金相组织和晶粒度的测定
• 4.3 试验材料强、塑性的测定
• 4.4 试验材料维式硬度测定结果
• 4.5 试验材料韧脆转变温度测试结果
• 4.6 试验材料化学腐蚀实验结果
• 4.6.1 数据的采集和计算方法
• 4.6.2 数据处理与分析
• 4.6.3 韧脆转变温度与晶界宽度的关系
• 50预测模型的建立'>第五章 FATT₅₀预测模型的建立
• 5.1 模型中自变量和因变量的确定
• 50数学模型的建立'>5.2 化学腐蚀法预测 FATT₅₀数学模型的建立
• 5.2.1 建立数据文件
• 5.2.2 多元线性回归
• 5.2.3 回归分析结果及讨论
• 5.2.4 预测模型的拟和精度及预测精度分析
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文