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合金結(jié)構(gòu)鋼材出廠狀態(tài)、相關(guān)參數(shù)和注意事項(xiàng)
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超級12Cr鋼：12cr是鐵素體鋼。汽輪機(jī)由于向高溫、高壓和大容量發(fā)展，轉(zhuǎn)速也要提高，因此現(xiàn)在的12Cr馬氏體不銹鋼就業(yè)得強(qiáng)度不足了。12Cr鋼，庇力極限是70～80公斤／毫米2，如果降低回火溫度，就可提高極限應(yīng)力，但是延仲率、沖擊值和抗應(yīng)力腐蝕丹裂性都會降低，以致不能使用。為此，要求強(qiáng)度更高的12Cr鋼。因而進(jìn)行r各種各樣的研究，并已存實(shí)際中應(yīng)用。該鋼種不僅使粥干汽輪機(jī)，也作為高溫結(jié)構(gòu)用鋼來使用。
汽輪機(jī)葉片，在十萬小時(shí)內(nèi)不允許有0.1～0.2%的變形。由于效率關(guān)系，在蒸氣溫度和壓力方面都要提高，目前已達(dá)到538℃和246公斤/厘米2，還有進(jìn)一步提高的趨勢。
汽輪機(jī)的動葉片材料，除了受到由于離心力和蒸氣推力而引起的彎曲應(yīng)力外，還承受振動應(yīng)力，因此對材料除了要求具有高溫強(qiáng)度外，也要求具有使振動褒減的性能是必要的。
隨著汽輪機(jī)容籃的增大，低級間的葉片就要加長，可到36英寸以上，圓周速度約達(dá)550m/s。進(jìn)一步組裝成三角架型，為了避免缺口脆性，要求沖擊值高的材料?；蛘邔ψo(hù)罩進(jìn)行鉚接時(shí)不可出現(xiàn)開裂。其冷鐓粗性也必須好。
超級12Cr鋼分為以下三類:
(1)含Mo，不含Co和強(qiáng)碳化物生成元素。
(2)臺Mo和強(qiáng)碳化物生成元素。但不含Co。
(3)含Co和Mo的鋼種。
(1)類是25年以前的鋼種;
(2)類是在第二次世界大戰(zhàn)中開始出現(xiàn)的，現(xiàn)仍．在使用的鋼種;
(3)類是近發(fā)展起來的鋼種。
12Cr—2Ni (414)鋼，早在30年前就已問世，強(qiáng)度高，但由于加工和成形困難，現(xiàn)已不常使用。
12Cr—Nb鋼被用作短期運(yùn)行的葉片材料，由于熱穩(wěn)定性問題，已用含Mo的第(2)類鋼代替。12Cr-5Co-0.2V-3W鋼強(qiáng)度高，但有脆性問題，故已被(2)類鋼所代替。
(2)類鋼由于強(qiáng)度高而脆性小，所以現(xiàn)在使用的多。
作為溫度高達(dá)565℃的壓縮機(jī)葉片，大量使用12Cr-2Ni-3W (615鋼)。
表2. 37所列是分類的舉例。
(3)類鋼由于M2X(Fe2Mo)的析出而使強(qiáng)度增高。增加了Co而且加入Mo。C和N。也產(chǎn)生沉淀硬化。500℃時(shí)碳化物的析出多，604℃時(shí)由于M2X析出而出現(xiàn)高強(qiáng)度。
回火溫度采用比使用的上限溫度扁5℃。
本系統(tǒng)的鋼，如果產(chǎn)生δ鐵素體，就會形成帶狀組織，這時(shí)橫向韌性和蠕變斷裂強(qiáng)度、夏氏沖擊值都降低。為了減少δ相而添加Ni、Mn、C時(shí)，如添加量多就會降低轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度，反而使島溫蠕變強(qiáng)發(fā)變低。添加氮則真空熔煉困難。Co能防止δ的生成，而不會使轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度過于降低。因此，在添加Mo、Nb、W等提高蠕變強(qiáng)度的鐵索體生成元素的同時(shí)，屠好也增加co的含量，即構(gòu)成為(3)類錒。H-46鋼貝IJ改進(jìn)成為H-53、58鋼。
為了減少δ，在壓延、加工和洼錠時(shí)都要特別注意。在室溫時(shí)只要有15～20%的δ相，就會使疲勞強(qiáng)度變得極壞。含5%的δ相時(shí)，縱問性能沒有變化，而對于橫向性能，δ比夾雜物的影響更壞。橫向的疲勞強(qiáng)度是縱向的80%，而含8 15～20%時(shí)則減小到65～/5%。同時(shí)斷裂強(qiáng)度值也下降。
12Cr鋼的鐵素體系數(shù)如表2.38所列。該系數(shù)的和越大，則6越多。
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