孙建亮
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张永振
,
彭艳
,
戚向东
,
韩辉
材料热处理学报
根据大型筒节的轧制和轧后冷却模型,模拟大型筒节轧制截面的应变率和轧后冷却速度曲线;结合Gleeble-3800对金属小试样2.25Cr-1Mo-0.25V钢进行了热压缩模拟实验,得出了多道次压缩的流变应力曲线;分析了小试样热变形后不同冷却方式对其组织形貌的影响和对后期正火晶粒细化的作用.结果表明,2.25Cr-1Mo-0.25V钢轧制过程心部大部分区域温度不变;轧制压下率低,心部应变率不足10％;道次间歇时间长,静态软化率高达95％,奥氏体晶粒回复长大;轧后空冷过程心部冷却速度缓慢,冷却后基体主要为粒状珠光体组织,经后期热处理晶粒不易细化,是造成组织遗传的主要原因;增大轧后冷却速度和降低冷却转变温度有利于后期热处理晶粒细化,采用喷淋-空冷联合冷却能充分利用大型筒节的轧后余热,冷却过程热应力较小,有利于促进后期热处理组织细化.
关键词:
大型筒节
,
2.25Cr-1Mo-0.25V钢
,
组织遗传
,
晶粒细化
,
联合冷却
孙建亮
,
张永振
,
彭艳
,
戚向东
,
郝露菡
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140648
针对加氢反应器大型筒节经轧制成形后心部易出现混晶、粗晶组织和当前等温式正火工艺热处理周期长、能源消耗大两大问题,从热处理工艺入手,提出了台阶式临界区正火热处理方案,通过与传统的等温式正火热处理制度下组织和力学性能的对比,得出2次台阶式临界区高温侧正火为最佳的热处理工艺.研究结果表明:2次台阶式临界区高温侧正火消除混晶和细化晶粒的效果优于等温式正火,其热处理后平均晶粒尺寸为18 μm,混晶组织基本消除,回火后渗碳体球化和均匀化效果好;2次台阶式临界区高温侧正火热处理后材料的屈服强度、抗拉强度和-30℃夏比冲击吸收功分别为681 MPa、768 MPa和181 J,综合力学性能优于等温式正火;-30℃冲击断口均为准解理断裂,其低温冲击断口塑性脊数量明显多于等温式正火热处理,低温冲击吸收功较大;与等温式正火工艺相比,2次台阶式临界区高温侧正火工艺可将正火保温时间缩短30％,正火加热温度降低,大大降低了能源消耗.
关键词:
大型筒节
,
台阶式临界区正火
,
热处理工艺
,
力学性能
孙建亮
,
邱丑武
,
彭艳
,
董志奎
,
常荣伟
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160104
基于ANSYS和ANSOFT Maxwell软件建立了大型筒节感应加热正火过程的电磁-热耦合模型.针对感应加热过程尖角效应问题,提出了3种解决方案:将矩形线圈改为工型线圈;筒节端部焊接热处理环;筒节端部焊接热处理环,同时在线圈端部添加导磁体.对不同方案的温度场和应力场进行了模拟,模拟研究结果表明,采用矩形线圈对筒节感应加热时,筒节端部会因尖角效应和端部磁力线过密而出现过热甚至过烧问题;采用工型线圈,能一定程度削弱尖角效应,但在加热结束时会导致筒节端部温度不足;焊接热处理环是除去尖角效应的有效办法,但并不能解决筒节端部温度过高的现象;在筒节端部焊接热处理环,同时在端部线圈处添加导磁体,不仅能去除尖角效应,且整体加热效果较好,热应力也在筒节材料能承受的范围之内.
关键词:
大型筒节
,
感应加热
,
FEM
,
尖角效应
,
线圈结构设计
