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变形分布对12厚nm450耐磨钢板晶粒结构的影响

  • 发表时间:2020/9/18 16:35:00
  • 来源:山东源达旺钢材有限公司
  • 人气:51

  12厚的nm450耐磨钢板是以Ni-Cr-Co为基础的,类似于苏联,的 929合金成分,是我国最早研制成功的12厚nm450耐磨钢板之一。12厚nm450耐磨钢板因其良好的高温结构稳定性和优异的高温综合性能而被广泛用于制造900工作的涡轮叶片。而12厚的nm450耐磨钢板是典型的铝、钛含量高达5.17% ~ 6.35%的难变形12厚的nm450耐磨钢板,可锻性差,难以锻造。在叶片锻件的生产过程中,表面经常出现局部粗晶缺陷,其中叶片背面的粗晶问题最为突出,长期以来没有得到很好的解决,成为困扰叶片制造商的难题之一。

变形分布对12厚nm450耐磨钢板晶粒结构的影响

  晶粒度是12厚nm450耐磨钢板的重要结构参数,与材料加工工艺密切相关,对锻件的力学性能有很大影响。为了获得12厚nm450耐磨钢板叶片的高持久强度和蠕变性能,需要均匀且略粗的晶粒结构。但叶片锻造形状复杂,叶片体轮廓较薄,锻造过程中金属不易流动,容易落入临界变形区形成局部表面粗晶。临界变形是12厚nm450耐磨钢板锻件局部晶粒粗大的主要原因。因此,在锻造12厚nm450耐磨钢板叶片时,合理分配变形以避免临界变形区是非常重要的。研究人员研究了预锻和终锻变形分布对12厚nm450耐磨钢板微观组织中晶粒结构演变的影响,旨在为生产中防止和消除12厚nm450耐磨钢板叶片锻件表面局部粗大晶粒提供理论和实验依据。

  以12块280mm厚的nm450耐磨钢板为试验材料,其原始组织为等轴组织。晶粒大小大致可分为两类,40m左右和10m左右各占1/2。

  12厚nm450耐磨钢板叶片锻造过程中的预锻和终锻过程涉及变形分布。研究人员设计了两个锻造试验,预锻和终锻,共八组。预锻变形的分布分别为15%、15%、15%、25%、25%、25%、35%和35%。最终锻造变形分布为25%、35%、45%、25%、35%、45%、25%和45%。

  12厚nm450耐磨钢板的坯料尺寸为280mm400mm,加热采用分段加热。坯料在电阻炉中以825预热0.8分钟/毫米,然后在10分钟内加热到锻造温度,保持在0.6分钟/毫米,其中预锻温度为1170,终锻温度为1175。

变形分布对12厚nm450耐磨钢板晶粒结构的影响

  锻造设备为J53-300双盘摩擦压力机,沿试件径向压缩,用限位垫块控制坯料变形。锻造前,用预热的钢块将上下平板模块预热至500左右。坯料没有涂润滑剂。为了消除氧化皮对下一次锻造的影响,预锻后在磨床上对坯料表面的氧化皮进行抛光。

  12毫米nm450耐磨钢板锻造热处理制度为12002h/AC 10504h/AC 9502h/AC。金相试样在Olympus-PMG3水平显微镜上观察拍照,用线切割法测量晶粒尺寸。测试结果如下:

  (1)预锻和终锻两次的分布对12厚nm450耐磨钢板的晶粒组织有明显的影响。预锻变形较小时,终锻变形后的组织中很容易出现粗大晶粒和不均匀晶粒。

  (2)12厚nm450耐磨钢板经过大的预锻变形和合理的终锻变形后,容易获得均匀的晶粒组织,建议预锻变形在40%左右,终锻变形在30%以上。

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