固溶处理对TP310HCbN冷轧不锈钢管晶粒度及力学性能的影响

研究不同固溶处理制度对TP310HCbN冷轧不锈钢管组织及力学性能的影响。结果表明:固溶温度越高,TP310HCbN冷轧不锈钢管的晶粒生长越快,其硬度越低;温度为1 240℃时,其抗拉强度、延伸率和屈强比均出现转折点;保温15 min与保温30 min的力学性能变化不明显,固溶温度对硬度、拉伸性能影响显著,而且断裂机理由准解离断裂向韧窝断裂转变。TP310HCbN冷轧不锈钢管的最优固溶处理制度为1 240℃保温15 min。     

不锈钢气管泄漏分析

通过宏观检验、化学成分分析、金相检验、扫描电镜以及能谱分析等方法,对TP316不锈钢气管腐蚀开裂泄漏原因进行分析。结果表明,该气管的化学元素组成符合相应的材料标准,通过能谱分析显示腐蚀泄漏区域具有硫和氯元素沉积,显微组织中含有形变马氏体,固溶处理不充分,另外该气管在冷拔后没有进行去应力退火,在管内通入的气体中含有硫、氯等杂质元素情况下,导致气管的内表面产生应力腐蚀裂纹,裂纹不断扩展,最终致使气管泄漏。因此,应力腐蚀是导致气管产生泄漏的主要原因。     

某小型航空发动机排气锥裂纹焊接修复

某小型航空发动机排气锥服役中产生大量裂纹,通过观察裂纹断口宏观形貌、微观组织及能谱分析,判断裂纹为应力腐蚀裂纹。焊前采用固溶处理恢复母材为奥氏体组织,消除晶间贫铬,采用脉冲钨极氩弧焊修复裂纹,焊后对焊缝进行喷丸强化处理,成功修复排气锥裂纹。     

中厚壁钢管三辊轧制内裂原因分析

在三辊轧管机上采用不同的变形量进行轧制对比实验,分析了三辊轧制过程中产生的切向、轴向剪切应力及塑性弯曲变形时产生的切向、轴向拉应力对内裂的影响。实验结果表明:在其他工艺条件相同时,三辊轧制的变形量超过一定值时,钢管内表面金属破裂。针对中厚壁钢管内表面纵裂纹形成的主要原因,提出了解决措施。     

锅炉高温过热器弯管的失效分析

用显微组织、力学性能和扫描电镜等方法,分析了1900 t/h超临界锅炉用TP347H高温过热器弯管在高温运行近1 000h下产生裂纹的原因,结果表明,TP347H奥氏体钢冷加工成形后未经过固溶处理,腐蚀敏感性增强.在高温及烟气、煤灰覆盖层等运行环境下,在综合应力的作用下,加速腐蚀过程,在弯头应力集中部位产生了晶间应力腐蚀裂纹.     

稳定化热处理对厚壁TP347钢管焊接接头组织和性能的影响

对焊后进行稳定化热处理和保持焊态的厚壁TP347钢管焊接接头开展了拉伸试验、弯曲试验、冲击试验以及耐晶间腐蚀等试验。结果表明,焊后进行稳定化热处理的厚壁TP347钢管焊接接头塑性、韧性以及耐腐蚀性均出现了下降,焊缝因产生失塑性损伤,导致了再热开裂;进一步采用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析等微观表征技术,分析了再热裂纹形核和扩展。厚壁TP347钢管焊接接头进行稳定化热处理过程中,较大焊接残余应力缓慢释放,在高温和应力共同作用下,晶界析出较多铬和铌的碳化物、氮化物以及氧化物,再热裂纹在较多析出物与基体交界处形核（孔洞）,在剩余残余应力作用下孔洞合并引起裂纹沿晶界扩展。通过试验发现采用稳定化热处理提高厚壁TP347钢管焊接接头耐腐蚀性并不理想,在较大残余应力和高温作用下很容易引起焊接接头的失效性损伤。     

喷丸奥氏体耐热钢抗蒸汽氧化性的研究与使用现状

奥氏体钢内壁喷丸处理作为一种新的提高材料抗蒸汽氧化性的技术,在超超临界火电机组受热面管的使用越来越广泛和成熟。概述了传统奥氏体钢在蒸汽氧化过程中氧化皮的形成结构,材料临界Cr含量 对富Cr层形成的影响,以及氧化皮结构与临界Cr含量 的关系。奥氏体钢内壁喷丸处理提高抗蒸汽氧化性的机理为：喷丸在管子内表面形成一层微米级厚度的喷丸层,喷丸层中晶粒碎化、晶格畸变、位错增多,在蒸汽氧化过程中,为基体内的Cr原子向表面扩散提供短路通道,使喷丸层表面Cr浓度提高,以形成富Cr层,减小氧化速率,提高抗蒸汽氧化性。归纳得出国内外关于喷丸奥氏体钢与传统钢管在600~750 ℃温度范围内,抗蒸汽氧化性的顺序依次为：600~700 ℃温度下,喷丸SUPER304(S30432)>喷丸TP347H≈喷丸TP321H≈TP310HCbN(HR3C)>SUPER304≈TP347HFG>TP304≈TP347H>TP321H;700~750 ℃下,TP310HCbN(HR3C)>喷丸TP347H>喷丸TP321H。同时归纳了喷丸工艺中,各因素对喷丸效果的影响,喷丸层质量的金相和硬度评价方法,以及目前喷丸奥氏体钢的实际应用现状。最后分析了喷丸奥氏体钢关于加工、焊接以及使用寿命等仍需研究解决的问题,展望了喷丸工艺向马氏体钢的推广使用。     

高温再热器SA-213TP347H钢管裂纹原因分析

通过结构分析、断口检查、硬度测试、抗拉试验、显微组织观察及能谱分析,对电厂高温再热器SA-213TP347H钢管进行裂纹原因分析。结果表明:高温再热器在运行中容易晃动,裂纹处于管夹挤压的凹坑;裂纹处管材的拉伸性能、硬度均符合ASME A213/A213M对SA-213TP347H钢的要求;显微组织为奥氏体和沿晶界分布的含Cr碳化物,裂纹是沿晶裂纹,由管外壁向管内扩展;裂纹处腐蚀产物均含有O、S等非金属元素。分析表明:产生裂纹的原因是由于管夹挤压管道,同时管道结构易晃动,增加了挤压变形处的应力,促进了含Cr碳化物沿晶界析出,形成贫Cr区而导致晶界弱化,并在腐蚀性介质的作用下,导致晶间应力腐蚀开裂。     

TP347HFG管子冷弯后固溶热处理工艺分析

通过对冷弯弯头受力及应变的分析,参考国内外不同标准对于奥氏体钢管冷弯后固溶工艺的要求,结合实际生产中TP347HFG钢管冷弯后的性能变化,对TP347HFG材料钢管冷弯后固溶工艺提出了建议,为TP347HFG材料在超临界及超超临界机组上的推广应用提供参考.     

12Cr1MoV钢末级再热器管失效分析

某电厂600 MW亚临界机组12Cr1MoV钢末级再热器管运行51020 h后发生爆裂。采用光学显微镜、扫描电镜等设备,从宏观检查、氧化层检测、组织分析和能谱分析方面对失效管样进行研究。结果显示,爆口呈长期过热开裂宏观特征。管样向火侧氧化层过厚,组织球化严重。爆口处向火侧管壁存在明显的蠕变孔洞和沿晶裂纹,裂纹沿着晶界发展并充满氧化物。能谱分析结果显示,末级再热器管向火侧管壁在长期服役过程中,基体出现固溶合金元素贫化,导致组织劣化。综上,12Cr1MoV钢末级再热器管失效是由长期过热引起管件向火侧组织劣化、蠕变开裂造成的。     

钢管(Q235)缩口有限元分析

应用三维实体单元非线性有限元分析技术,利用ANSYS的动力显式模块模拟了钢管缩口变形过程.计算了钢管内部应力、应变分布,分析了不同高径比、厚度、凹模倾斜角度对钢管缩口成形过程中应力、应变的影响.当凹模锥角为9°,厚度为1.5 mm时,钢管所受等效应力最小,有利于缩口成形.这种方法准确地分析缩口成形时金属的流动情况,实现了在计算机上对缩口成形失稳的预测,为优化缩口的工艺参数提供了理论依据.     

电站锅炉用高等级耐热钢管指定进口的适宜性探讨

针对国内电站锅炉合同技术协议中"高等级耐热钢须进口"限制性条款,分析国内外高等级耐热钢管制造现状、实物质量、标准差异及供货商的技术反馈,探讨制定进口高等级耐热钢的适宜性。分析认为:国产高等级耐热钢管(国产92级、S30432、TP310HCbN)已达到进口钢管质量水平,且在采购周期、技术响应和服务、成本等方面更具综合优势。建议在电站锅炉合同技术协议中取消"高等级耐热钢须进口"的条款。     

AZ80镁合金激光冲击表面改性

采用预固溶或预时效+LSP形变+后时效处理方法,研究预固溶或预时效以及后时效处理对激光冲击AZ80镁合金组织参数(孪晶和析出相)的影响。结果表明:预固溶+激光冲击强化(LSP)形变处理使LSP强化层内产生高密度孪晶的形变带,离冲击表面越近,孪晶密度越高;经(170℃,16 h)时效处理后,由于残余压应力热稳定性,预固溶+LSP形变强化层仍产生具有高密度孪晶的形变带;同时,弥散析出大量的颗粒状β-Mg_(17)Al_(12)相,优先在应力集中的形变带、孪晶界面和孪晶片层内析出;预时效析出的高密度β相极大地降低冲击强化层孪生产生率,孪晶体积分数明显降低,这是由于LSP诱导的高密度位错和析出相引起的。     

7050高强铝合金锻件残余应力分析

本研究利用X射线衍射法对固溶处理后的7050高强铝合金锻件的外表面及内部残余应力进行了系统分析。结果表明：7050高强铝合金锻件经过固溶处理后,锻件内部的残余应力主要受锻件几何因素的影响,在锻件对称性较好的正面,外表面和沿筋部厚度方向,残余应力基本呈现出对称分布规律,而且均为压应力状态;相对于层剥法及测试过程的外表面处理,由于7050高强铝合金外表面的局部变形不均匀而导致的晶粒不均或者局部形变织构,对残余应力的测量结果影响更大。     

溴化锂中央空调换热管泄漏原因分析

用金相显微镜,扫描电镜及能谱分析详细研究了中央空调机组吸收器使用TP2磷脱氧紫铜换热管开裂泄漏的原因.结果表明,紫铜管上的裂纹是应力腐蚀裂纹.裂纹是在紫铜管表面的残余应力和含氧溴化锂溶液的综合作用下发生的.含氧条件下,溴离子会引起点蚀而促进应力腐蚀开裂.验证试验再现了裂纹的产生.     

P110级石油套管表面微裂纹原因分析

针对采用27MnCr6生产P110级石油套管过程中出现的钢管表面微裂纹缺陷,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪、光谱仪等设备对该裂纹的宏观特征、形成原因进行了系统的分析研究,详细阐述了该种缺陷在不同加工过程中的宏观特征和微观形态。分析结果表明,该种缺陷的形成是由于铸坯表面产生的星形裂纹所致。通过采取一些有效的工艺技术措施,铸坯表面的星形裂纹可基本消除,进而消除了钢管表面的微裂纹,为提高产品质量、减少废品数量、降低生产成本起到了重要的指导作用。     

P91钢连铸圆坯热轧钢管表面开裂的原因分析

采用电弧炉(EBT)→炉外精炼(LF+VD)→弧形连铸的工艺生产P91钢圆管坯,为周期连轧管机组提供坯料。使用Φ500 mm连铸圆坯轧制Φ559 mm×35 mm高压锅炉用钢管时,钢管外表面出现裂纹,大部分钢管经局部修磨后探伤合格,但仍有部分钢管因修磨超过壁厚负公差而报废。对本批次钢管、连铸坯取样,进行了金相、酸浸、扫描电镜及能谱等测试,以分析并确认缺陷产生的原因。结果表明,钢管表面裂纹是因连铸坯出现了表面裂纹所致,结晶器内冷却不均,造成连铸坯表面凹陷处存在细小裂纹,形成的δ铁素体增大了钢管加工变形时产生裂纹的倾向。     

钛合金自锁螺母裂纹故障分析

对TC16钛合金自锁螺母裂纹故障件进行了裂纹及断口、金相组织及显微硬度分析,并结合自锁螺母的制造工序,对裂纹的形成原因进行了综合分析.结果表明,自锁螺母的裂纹是在固溶处理后的收工序过程中产生的.其主要原因是固溶处理中收口端内外表面产生的脆性氧污染层,造成该处塑性严重下降.严格控制固溶处理时的环境气氛或合理调整制造上序可有效预防此类故障.     

不锈钢管接头的失效分析及其质量改进

通过实例对1Cr18Ni9Ti钢管接头的泄漏事故进行了分析，结果发现，管接头的早期失效是由于其固溶处理不良所致。介绍了从表面产生沿晶腐蚀，晶粒相互脱离，大量沿晶裂纹形成，其中一些裂纹扩展，直至该管接头开裂失效的全过程。     

某焦化厂煤调湿蒸汽回转干燥机管束失效分析

某焦化厂煤调湿蒸汽回转干燥机管束在运行过程中发生开裂.采用化学成分分析、金相显微镜、扫描电子显微镜以及EDS能谱等手段对失效钢管进行取样分析.根据宏观和微观断口形貌、显微组织、钢管的腐蚀坑及力学性能测试结果,确定了钢管失效原因为应力腐蚀开裂.裂纹起源于钢管表面的点蚀坑,应力来自于钢管承受冷热交替时产生的热应力.