近幾年，為解決電力短缺問(wèn)題以及提高能源的利用率，各國(guó)都在致力于發(fā)展超超臨界發(fā)電設(shè)備。然而超超臨界汽輪機(jī)的大型高壓轉(zhuǎn)子通常重約幾十噸，甚至幾百?lài)?，工作部分蒸汽溫度達(dá)到600℃以上，蒸汽壓力達(dá)到30MPa以上，同時(shí)它還要高速旋轉(zhuǎn)，因此對(duì)材料性能的要求極高。X12CrMoWVNbN10-1-1鋼是常用于制備超超臨界發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的一種耐熱鋼，具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、熱疲勞性能以及低周疲勞性能等優(yōu)點(diǎn)。

對(duì)于X12CrMoWVNbN10-1-1鋼在熱加工過(guò)程中產(chǎn)生的有害δ鐵素體組織，一般可以通過(guò)回爐重鑄、鍛造、熱處理等方法加以處理，然而回爐重鑄代價(jià)太大，因此對(duì)鍛造和熱處理等方法進(jìn)行消除δ鐵素體的研究具有重要意義。為此，有科研人員采用熱處理和熱鐓粗試驗(yàn)，研究了該鋼中δ鐵素體的消除規(guī)律，并探討了消除δ鐵素體的熱加工工藝。

試驗(yàn)材料取自鍛造后的超超臨界X12CrMoWVNbN10-1-1鋼轉(zhuǎn)子內(nèi)部，其化學(xué)成分如表1所示。然后將材料進(jìn)行如下處理。

??????表1??試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）???????%

預(yù)處理：將原始材料在箱式加熱爐中于1200℃保溫30h，然后空冷至室溫。

熱處理：根據(jù)前期試驗(yàn)研究結(jié)果，熱處理溫度為1000～1100℃、保溫時(shí)間為10h較為合適。將預(yù)處理后的試樣切成小塊，放入箱式加熱爐中，加熱溫度為1010、1040、1070℃，保溫時(shí)間為10h，然后空冷至室溫。

熱鐓粗：將預(yù)處理后的試樣加工成Φ40mm×60mm的小試樣，加熱至1200℃保溫5h，然后在100t液壓機(jī)上鐓粗，壓下量分別為20%、50%、70%，空冷至室溫后從中間鋸切。

熱處理后，使用由體積分?jǐn)?shù)為10%的硫酸和0.5g高錳酸鉀組成的溶液在70℃的水浴中對(duì)試樣進(jìn)行腐蝕，用蔡司AxioImagerAlm型光學(xué)顯微鏡觀察組織，依據(jù)GB/T13305-2008統(tǒng)計(jì)δ鐵素體含量的變化；熱鐓粗后使用相同的腐蝕液對(duì)試樣進(jìn)行腐蝕，然后用相同的光學(xué)顯微鏡觀察組織，并統(tǒng)計(jì)各個(gè)變形區(qū)中δ鐵素體的含量。

將熱處理后的試樣與熱鐓粗后的試樣按照GB/T229-1994標(biāo)準(zhǔn)，在擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)上測(cè)其室溫沖擊值，取3個(gè)試樣的平均值。

結(jié)果表明：熱處理對(duì)δ鐵素體的消除作用不明顯，力學(xué)性能改善有限；熱鐓粗鋼中的δ鐵素體隨著再結(jié)晶的發(fā)生而消除，殘余δ鐵素體與等效應(yīng)變量成反比，且力學(xué)性能也顯著提高。

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