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NEWS INFORMATION

选择井式退火炉的注意事项

当时,锻造公司因环保、炉料、人力资源成本等缘由,优先选用井式退火炉,智能化、高可靠性、高质量、优质服务和节能环保是其发展趋势,尤其在多牌号生产的锻造公司,优势愈加突显。在当时局势下,公司需求有以下几点,也是井式退火炉选型时应要点考虑的问题。

1.提高比功率,电耗控制在600kW/t。

2.供应商的服务能力强,质量高,呼应速度快。

3.炉体、电源体系、冷却体系、倾炉体系质量高,可靠性和耐用性好,自动化程度高,对各体系进行显现、报警、确诊和毛病处理。

4.在使用和保护保养方面应有翔实的技术资料和技术指导,并建立长期的合作关系,非标零部件的价格要合理。

5.高综合质量的产品,使用过程中可以革除很多烦恼。
2020-10-9
  • 2020-10-9

    高温紧固件热处理

    马氏体不锈耐热钢,主要用于制造大型汽轮机高温紧固件。随着大型汽轮机及其制造技术的发展,该钢在国内的用量愈来愈大。但是,迄今为止热处理制度对该钢组织和性能影响的研究报道尚不多见,给该钢的实际应用带来诸多不便。为此本文研究了不同热处理工艺参数对2Cr12NiMoWV钢组织和室温力学性能(主要是硬度和冲击韧性)的影响规律。在此基础上,对用该钢制造的汽轮机高温紧固螺栓的热处理工艺进行优选。

    1 试验材料与试验方法

    1.1 试验材料
       试验材料取自某电厂退役的汽轮机螺栓,其化学成分(%)为:0.24 C,12.22 Cr,0.62 Ni,0.93 Mo,1.25 W,0.30 V,0.20 Si,0.64 Mn,0.016 P,0.010 S。
    1.2 试验方法
       首先对试验用钢进行退火,退火工艺为870 ℃加热3 h,以20 ℃/h冷至700 ℃保温3 h,随后炉冷至500 ℃出炉空冷。退火组织(图1)为铁素体基体上分布着颗粒状碳化物和一定数量的晶界碳化物。退火后的材料加工成冲击试样毛坯,随后进行不同温度淬火和回火处理,最后经磨削和线切割加工成为10 mm×10 mm×55 mm标准夏比冲击试样。

    1 退火组织

    淬火加热使用4 kW高温箱式电炉,选择950、980、1 010、1 040、1 055、1 070、1 100、1 130、1 160 ℃等不同淬火加热温度进行试验。各试样淬火加热时间为4 min/mm,出炉后油冷。回火在5 kW多用炉中进行,选择650、680、710 ℃三种回火温度,回火时间6 h,出炉后空冷。
       对经过不同热处理的试样进行室温冲击试验,测定冲击韧性值。利用冲断的试样进行断口分析、金相分析和硬度测量。金相分析所用浸蚀剂为三氯化铁硝酸水溶液。奥氏体晶粒度的测定按Hilliard方法进行[1],所用腐蚀剂为饱和苦味酸水溶液加少量烷基苯磺酸钠。

    2 试验结果与分析

    2.1 淬火温度对奥氏体晶粒度的影响
       淬火温度对奥氏体晶粒度的影响见表1。由表1可知,随淬火温度升高,奥氏体晶粒长大,温度低于1 070 ℃时,晶粒长大的倾向较小,当温度高于1 070 ℃时,晶粒长大速度加快。由于淬火加热过程中,未溶碳化物相的数量直接影响奥氏体晶粒尺寸,未溶碳化物数量愈多,奥氏体晶粒尺寸愈小[2]。因此,表1中的数据说明,淬火温度达到1 070 ℃时,原始组织中的碳化物已大部分溶入奥氏体中,从而使阻碍晶界迁移的障碍物大大减少,奥氏体长大速率加快。


    表 1 淬火温度对奥氏体晶粒度的影响

    淬火温度/℃   980 1040 1070  1100 1130 1160
    奥氏体晶粒度级别/级  6.7 6.4 6.2 - 5.2 -


    2.2 淬火温度对硬度和冲击韧性的影响
       在680 ℃和710 ℃回火时,淬火温度对冲击韧性及硬度的影响见图2。在相同回火温度下,随着淬火加热温度升高,硬度连续提高。这是由于随加热温度升高,合金碳化物溶入奥氏体中的数量增加,使奥氏体及随后获得的马氏体的合金化程度提高,从而提高马氏体的抗回火稳定性。淬火温度对冲击韧性的影响较为复杂,随淬火温度升高冲击韧性增加,当淬火温度超过1 040 ℃时,冲击韧性增加明显;在710 ℃回火条件下,1 055~1 070 ℃淬火时,冲击韧性达到最大;超过1 100 ℃淬火时,随淬火温度升高,冲击韧性反而降低。

    图 2 淬火温度对硬度和冲击韧性的影响
    (a)680 ℃;(b)710 ℃

    图 3 淬火金相组织
    (a) 980 ℃;(b) 1 070 ℃

     不同淬火温度下试样的金相组织见图3。淬火组织为板条马氏体,板条束的位向符合一定的晶体位向。随淬火温度升高,马氏体板条尺寸增加。在980 ℃淬火时,由于淬火温度较低,淬火组织中还保留有晶界碳化物,当淬火温度提高至1 055~1 070 ℃时,晶界碳化物几乎全部溶于奥氏体中。

    图 4 回火温度对冲击韧性的影响

    2.3 回火温度对硬度和冲击韧性的影响
       回火温度对冲击韧性和硬度的影响见图4和5。在650~710 ℃温度范围内,在相同淬火温度下,随回火温度升高冲击韧性增加,硬度降低。回火温度高于680 ℃时,冲击韧性增加和硬度降低的幅度明显增大,表明高于680 ℃回火转变的速率明显加快。所以,对于2Cr12NiMoWV钢只有在高于680 ℃以上温度回火,才能使回火转变较为充分地进行,保证回火后的组织具有足够的稳定性和较高的韧性。

    图 5 回火温度对硬度的影响

    2.4 断口分析
       在本试验条件下,经各种不同热处理的冲击试样的微观断口形貌大致相似,均由韧窝区和准解理断裂区组成(图6)。断口分析表明,韧窝区的宽度与试样冲击韧性之间有良好的对应关系,韧窝区宽度较大的试样,其冲击韧性值较高;而韧性较高的试样,其准解理区撕裂棱较细密,撕裂单元较小。
    2.5 高温紧固螺栓的热处理
       高温紧固螺栓是保证汽轮机安全工作的关键零件。根据螺栓的服役条件,要求进行调质处理,为避免螺栓在装拆时发生脆断,要求其必须具有较高的室温冲击韧性。具体的技术要求为HB 277~331,aK>35 J/cm2 [3]。综合本次试验结果,选定1 055~1 070 ℃淬火,700~710 ℃回火作为螺栓的热处理工艺。经此工艺处理,不仅可以保证螺栓具有较高的强度和韧性,而且可以保证其在长期服役中具有较稳定的组织。处理后螺栓的硬度为HB 287~299,aK=40~62 J/cm2,均满足技术条件要求。

    3 讨论

      (1) 根据图2,710 ℃回火条件下,随淬火温度升高,冲击韧性先增加后降低。分析这种现象产生的原因,表明奥氏体的晶粒尺寸和晶界碳化物的溶解程度是影响淬火高温回火的2Cr12NiMoWV钢冲击韧性的主要因素。随淬火温度升高,碳化物溶解的数量增加,特别是退火组织中晶界碳化物溶入奥氏体中,使晶粒间的结合力提高,从而提高了冲击韧性;另一方面,随淬火温度升高,奥氏体晶粒长大,降低了冲击韧性。当淬火温度低于1 055 ℃时,前一种

    图 6 冲击试样断口形貌
    (a) 韧窝区;(b) 准解理区

    因素占主导地位,表现为随温度升高,冲击韧性增加;当淬火温度达到1 055~1070 ℃时,晶界碳化物几乎全部溶入奥氏体中,冲击韧性达到最大;继续提高淬火温度,奥氏体晶粒粗化,后一因素转而起主导作用,使冲击韧性明显降低
       (2) 文献中推荐的2Cr12NiMoWV钢的淬火温度区间多为980~1 040 ℃[4.5]。根据本试验结果,由于该钢退火组织中难以避免地存在相当数量的晶界碳化物,在上述区间淬火,晶界碳化物难以大量溶解,造成调质后室温冲击韧性较低。若适当提高淬火温度至1 055~1 070 ℃,大部分晶界碳化物已溶解,且奥氏体晶粒尚未明显粗化,而随后再以适当温度进行回火,则可以获得良好的室温强度和韧性的配合。
       文献[6]研究了淬火温度对2Cr12NiMoWV钢高温性能的影响。结果表明,随淬火温度提高,持久强度(σ570105)增加,980、1 040、1 100 ℃淬火后680 ℃回火,σ570105分别为85.3、114.7、122.6 MPa。三种温度淬火的特久塑性无显著区别,伸长率(δ10)均大于10 %。所以适当提高淬火温度,不仅可以显著提高室温冲击韧性,而且可以在不降低持久塑性的条件下,使持久强度得到提高。
       若将淬火温度提高至1 100 ℃,室温冲击韧性大大降低,而持久强度值也增加得很少,并且由于奥氏体晶粒粗化,使钢的缺口敏感性增加,这对于高温紧固螺栓这一带缺口零件而言是不希望的。综上所述,建议2Cr12NiMoWV钢在1 055~1 070 ℃温度区间加热淬火。

    4 结论


       (1) 在相同回火温度下,2Cr12NiMoWV钢随淬火温度升高,硬度提高;而室温冲击韧性先增加后降低,在1 055~1 070 ℃温度区间达到最大值。建议该钢淬火加热温度区间为1 055~1 070 ℃。
       (2) 用2Cr12NiMoWV钢制作的汽轮机高温紧固螺栓的调质热处理工艺为1 055~1 070 ℃淬火、700~710 ℃回火。经该工艺处理的试样其硬度为HB 287~299,冲击韧性为40~62 J/cm2,可以满足螺栓的技术要求。

    参 考 文 献

    1 沈桂琴.光学金相技术.北京:北京航空航天大学出版社,1992.279.
    2 符长璞,憨 勇,张金旺,等.奥氏体化温度对20Cr11MoVNbNB钢组织和性能的影响.金属热处理,1992,(3):21.
    3 电力行业标准.火力发电厂高温紧固件技术导则.DL439-91.
    4 机电工程材料手册编写组编.机电工程材料手册.北京:科技文献出版社,1991.729.
    5 美国金属学会.热处理工作者手册.刘先曙译.北京:机械工业出版社,1986.658.
    6 林富生,赵中平,江先美,等.淬火温度对国产C-422热强钢高温性能的影响.机械工程材料,1987,(6):54

  • 2020-10-9

    极速3D彩票平台箱式淬火炉简介及工艺流程

    箱式淬火炉又称硬模锻造或持久型锻造,是将熔炼好的铝合金浇入金属型中取得铸件的办法,铝合金固熔炉箱式淬火炉人多选用金属型芯,也可选用砂芯或壳芯等办法,与压力锻造相比,铝合金固熔炉余属型使用寿命长。

      2,锻造长处

      (1)长处

      金属型冷却速度较快,铸件组织较细密,可进行热处理强化,力学性能比砂型锻造高15%摆布。

      箱式淬火炉,铸件质量安稳,表而粗糙度优于砂型锻造,废品率低。

      劳动条件好,生产率高,工人易于掌握。

      (2)缺点

      金属型导热系数大,充型能力差。

      金属型木身无透气性。有必要采纳相应措施才能有用排气。

      金属型无退让性,易在凝固时发生裂纹和变形

  • 2020-10-9

    井式炉的控制系统说明

    井式真空炉控制系统说明:井式真空炉控制系统的温度控制选用温控热电偶和上海国龙智能数显温控仪。温度控制器可根据设定的温度运行,并显示理论值和测量值。温控系统还具有超温声光报警功能。


      采用上海大华昌图温度记录仪记录井式真空炉控制系统的温度。热电偶为K型。炉温测量补偿线由仪表柜与炉体热电偶连接,由供货商供货。


      操作执行系统选用大功率晶闸管过零触发系统,带散热器和全套风冷系统。同时配有自动空气开关和快速熔化装置,便于二次维修。每组电加热元件均设有电流表、电压表和电加热元件通断指示,并有上电联锁维护和安全接地措施。

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      江苏恒力炉业有限公司是设计制造各种工业电炉、热处理设备的专业公司,创建于1984年,1986年于上海电炉厂成立了上海电炉厂丹阳分厂, 2004年与丹阳市华南电炉有限公司重组成立江苏恒力炉业有限公司。公司从小到大,由大到精,获得了很大成功。被评为市明星企业,连续6年荣获AAA级资信企业。中国加入世贸组织后,我厂积极面向世界经济,提出以质量和服务创品牌、以品牌占市场、以市场要求质量的良性发展方向,引进ISO国际质量管理标准体系,严格管理。同时加大高新技术含量,与多家高科院校、国家设计研究所合作,坚持科技兴厂。在原有电脑制图的基础上,建立了CAD产品设计中心,网络销售服务部,实施科学管理,独立承担设计大中型工程。
      公司拥有自己的设计研发人员和制造厂房,为全球客户提供各种热处理工业炉设备。现有职工138人,工程技术人员28人,工程师6人。厂区总面积26000平方米,固定资产1500多万,拥有全套电炉加工及检测设备。

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