30Cr2Ni4MoV作為大型超超臨界汽輪機(jī)組廣泛采用的低壓轉(zhuǎn)子用鋼,具有良好的淬透性,優(yōu)良的機(jī)械性能,如高的屈服強(qiáng)度,高的抗拉強(qiáng)度,高的硬度。
30Cr2Ni4MoV鋼(%:0.15~0.16C、0.03~0.45Si、0.12~0.14Mn、0.005P、0.005~0.006S、1.62~1.72Cr、3.60~3.63Ni、0.52~0.53Mo、0.07V、≤0.005Al)由10kg真空感應(yīng)爐冶煉,鍛后經(jīng)930℃空冷+900℃空冷+640℃空冷處理,再經(jīng)850℃水淬+600℃回火調(diào)質(zhì)處理。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)鋼中的Si含量由0.03%增加至0.45%時(shí),鋼中的馬氏體量增加,晶粒更為粗大;鋼的抗拉和屈服強(qiáng)度分別從922~936MPa和868~873MPa增至1015~1028MPa和950~959MPa,但平均沖擊功下降。得出的結(jié)論是:
當(dāng)Si含量由0.03%增加至0.45%時(shí),30Cr2Ni4MoV鋼的金相組織中馬氏體增多,下貝氏體減少,同時(shí)晶粒也變得更為粗大。
增加鋼中Si含量,能顯著提高鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度,同時(shí),斷面收縮率和伸長(zhǎng)率也有提高。
Si含量在0.03%~0.45%變化時(shí),并沒(méi)有明顯影響30Cr2Ni4MoV鋼的硬度大小。
沖擊功隨著Si含量的提高而降低,當(dāng)Si含量從0.03%增加到0.45%時(shí),試樣斷裂的平均沖擊功從205J降低為154J,降低了51J。
Si對(duì)30Cr2Ni4MoV鋼的綜合力學(xué)性能的影響既有利,又有弊,隨著Si含量的增加,既能提高鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度等拉伸性能,又會(huì)有粗化晶粒的作用,會(huì)降低其沖擊韌性。(銥葉)