T91 მაღალი წნევის ფოლადის მილის ხარისხის გარანტია
T91 ფოლადი არის მარტენზიტული სითბოს მდგრადი ფოლადი, რომელიც შემუშავებულია ამერიკული ეროვნული სპილოების ქედის ლაბორატორიისა და მეტალურგიული მასალების ლაბორატორიის მიერ, ამერიკული წვის საინჟინრო კომპანიის მიერ. 9Cr1MoV ფოლადის საფუძველზე, ის ამცირებს ნახშირბადის შემცველობას, მკაცრად ზღუდავს გოგირდის და ფოსფორის შემცველობას და ამატებს მცირე რაოდენობით ვანადიუმს და ნიობიუმს შენადნობისთვის.
T91 უწყვეტი ფოლადის მილის ფოლადის ხარისხი, რომელიც შეესაბამება T91 ფოლადს, არის x10crmovnnb91 გერმანიაში, hcm95 იაპონიაში და tuz10cdvnb0901 საფრანგეთში.
ელემენტის შინაარსი
S ≤0.01
Si 0.20-0.50
Cr 8.00-9.50
მო 0,85-1,05
V 0,18-0,25
Nb 0.06-0.10
N 0,03-0,07
Ni ≤0.40
T91 ფოლადის თითოეული შენადნობის ელემენტი ასრულებს მყარი ხსნარის გამაგრების, დისპერსიის გაძლიერების და ფოლადის ჟანგვის წინააღმდეგობის და კოროზიის წინააღმდეგობის გაუმჯობესების როლს. კონკრეტული ანალიზი ასეთია.
①ნახშირბადი ფოლადში მყარი ხსნარის გამაგრების ყველაზე აშკარა ელემენტია. ნახშირბადის შემცველობის მატებასთან ერთად იზრდება ფოლადის ხანმოკლე სიმტკიცე და მცირდება პლასტიურობა და სიმტკიცე. მარტენზიტული ფოლადისთვის, როგორიცაა T91, ნახშირბადის შემცველობის გაზრდა დააჩქარებს კარბიდის სფეროიდიზაციას და აგრეგაციას, დააჩქარებს შენადნობის ელემენტების გადანაწილებას და შეამცირებს შედუღებადობას, კოროზიის წინააღმდეგობას და ფოლადის ჟანგვის წინააღმდეგობას. ამიტომ, სითბოს მდგრად ფოლადს ზოგადად სურს შეამციროს ნახშირბადის შემცველობა, თუმცა, თუ ნახშირბადის შემცველობა ძალიან დაბალია, ფოლადის სიმტკიცე შემცირდება. 12Cr1MoV ფოლადთან შედარებით, T91 ფოლადის ნახშირბადის შემცველობა მცირდება 20%-ით, რაც განისაზღვრება ზემოაღნიშნული ფაქტორების გავლენის ყოვლისმომცველი გათვალისწინებით.
②T91 ფოლადი შეიცავს კვალს აზოტს და აზოტის როლი აისახება ორ ასპექტში. ერთის მხრივ, ის ასრულებს მყარი ხსნარის გამაგრების როლს. ოთახის ტემპერატურაზე ფოლადში აზოტის ხსნადობა ძალიან მცირეა. შედუღების გათბობისა და შედუღების შემდგომი თერმული დამუშავების პროცესში, VN მყარი ხსნარი და ნალექის პროცესი თანმიმდევრულად მოხდება T91 ფოლადის შედუღების შემდგომ სიცხეზე დაზიანებულ ზონაში: შედუღების გაცხელების დროს სიცხეზე ზემოქმედების ქვეშ მყოფ ზონაში წარმოქმნილი ავსტენიტური სტრუქტურა ზრდის აზოტის შემცველობას. VN-ის დაშლა და შემდეგ ზეგაჯერების ხარისხი ნორმალურ ტემპერატურულ სტრუქტურაში იზრდება, შემდგომი შედუღების შემდგომი თერმული დამუშავების დროს ხდება მშვენიერი VN ნალექი, რაც ზრდის მიკროსტრუქტურის მდგრადობას და აუმჯობესებს სითბოს დაზიანებული ზონის მდგრადობას. მეორეს მხრივ, T91 ფოლადი ასევე შეიცავს მცირე რაოდენობით A1-ს. მასთან ერთად აზოტს შეუძლია შექმნას A1N. A1N იხსნება მატრიცაში მხოლოდ მაშინ, როდესაც ის 1100 ℃-ზე მეტია და კვლავ აფუჭებს დაბალ ტემპერატურაზე, რომელსაც შეუძლია კარგი დისპერსიის გამაძლიერებელი ეფექტის შესრულება.
③ქრომის დამატება ძირითადად მიზნად ისახავს სითბოს მდგრადი ფოლადის ჟანგვის წინააღმდეგობისა და კოროზიის წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად. როდესაც ქრომის შემცველობა 5%-ზე ნაკლებია, ის იწყებს ძალადობრივ ჟანგვას 600 ℃ ტემპერატურაზე, ხოლო როცა ქრომის შემცველობა 5%-მდეა, მას აქვს კარგი დაჟანგვის წინააღმდეგობა. 12Cr1MoV ფოლადს აქვს კარგი დაჟანგვის წინააღმდეგობა 580 ℃-ზე დაბლა, ხოლო კოროზიის სიღრმე არის 0.05 მმ/ა. 600 ℃ ტემპერატურაზე მოქმედება იწყებს გაუარესებას და კოროზიის სიღრმე არის 0.13 მმ/ა. T91-ის ქრომის შემცველობა შეიძლება გაიზარდოს დაახლოებით. 9% და მომსახურების ტემპერატურა შეიძლება მიაღწიოს 650 ℃. მთავარი ღონისძიება არის მატრიცაში მეტი ქრომის დაშლა.
④ვანადიუმი და ნიობიუმი ძლიერი კარბიდის ფორმირების ელემენტებია. დამატების შემდეგ, მათ შეუძლიათ ნახშირბადთან ერთად შექმნან თხელი და სტაბილური შენადნობის კარბიდები, რომელსაც აქვს ძლიერი დისპერსიული გამაძლიერებელი ეფექტი.
⑤ მოლიბდენი ძირითადად ემატება ფოლადის თერმული სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად და მყარი ხსნარის გამაგრების როლს ასრულებს.
T91-ის საბოლოო თერმული დამუშავება არის ნორმალიზება + მაღალი ტემპერატურის წრთობა. ნორმალიზების ტემპერატურაა 1040 ℃, შენახვის დრო არანაკლებ 10 წთ, წრთობის ტემპერატურაა 730 ~ 780 ℃ და შენახვის დრო არანაკლებ 1 სთ. მიკროსტრუქტურა საბოლოო თერმული დამუშავების შემდეგ არის გამაგრებული მარტენზიტი.
T91 ფოლადის ჭიმვის სიძლიერე ოთახის ტემპერატურაზე ≥ 585 მპა, გამძლეობა ოთახის ტემპერატურაზე ≥ 415 მპა, სიმტკიცე ≤ 250 Hb, დრეკადობა (სტანდარტული წრიული ნიმუში 50 მმ დიამეტრის მანძილით) ≥ 20%, დაძაბულობის დასაშვები მნიშვნელობა [σ] 650℃= 30 მპა.
შედუღების საერთაშორისო საზოგადოების მიერ რეკომენდებული ნახშირბადის ექვივალენტის ფორმულის მიხედვით, T91-ის ნახშირბადის ექვივალენტი არის
ჩანს, რომ T91-ს აქვს ცუდი შედუღება.
T91 ფოლადს აქვს ცივი ბზარის დიდი ტენდენცია და გარკვეულ პირობებში მიდრეკილია დაგვიანებული ბზარებისკენ. ამიტომ, შედუღებული სახსარი შედუღებიდან 24 საათის განმავლობაში უნდა გამაგრდეს. T91-ის მიკროსტრუქტურა შედუღების შემდეგ არის ფირფიტა და ზოლიანი მარტენზიტი, რომელიც შეიძლება შეიცვალოს გამაგრებულ მარტენზიტად შედუღების შემდეგ და მისი თვისებები აღემატება ფირფიტასა და ზოლიან მარტენზიტს. როდესაც წრთობის ტემპერატურა დაბალია, წრთობის ეფექტი აშკარა არ არის, შედუღების ლითონი კი ადვილად იბერება და მყიფეა; თუ წრთობის ტემპერატურა ძალიან მაღალია (აჭარბებს AC1 ხაზს), სახსარი შეიძლება ხელახლა იყოს ასტენიტიზებული და კვლავ გამაგრდეს შემდგომი გაგრილების პროცესში. ამავდროულად, როგორც ზემოთ აღინიშნა ამ ნაშრომში, სახსრის დარბილების ფენის გავლენა გასათვალისწინებელია წრთობის ტემპერატურის განსაზღვრისას. ზოგადად რომ ვთქვათ, T91-ის წრთობის ტემპერატურაა 730 ~ 780 ℃.
შედუღების შემდეგ T91-ის წრთობის მუდმივი ტემპერატურის დრო არ უნდა იყოს 1 სთ-ზე ნაკლები, რათა უზრუნველყოფილი იყოს მისი სტრუქტურის სრული ტრანსფორმაცია გამაგრებულ მარტენზიტად.
T91 ფოლადის შედუღებული სახსრის ნარჩენი სტრესის შესამცირებლად, გაგრილების სიჩქარე უნდა კონტროლდებოდეს 5 ℃/წთ-ზე ნაკლები. T91 ფოლადის შედუღების პროცესი ნაჩვენებია სურათზე 3.
წინასწარ გააცხელეთ 200 ~ 250 ℃; ② შედუღება, შუალედური ტემპერატურა 200 ~ 300 ℃; ③ გაგრილება შედუღების შემდეგ, სიჩქარით 80 ~ 100 ℃ / სთ; ④ 100 ~ 150 ℃ 1 საათის განმავლობაში; ⑤ წრთობა 730 ~ 780 ℃ 1 საათის განმავლობაში; ⑥ გაგრილება სიჩქარით არაუმეტეს 5℃/წთ.
T91 ფოლადი ეყრდნობა შენადნობის პრინციპს, განსაკუთრებით მცირე რაოდენობით კვალი ელემენტების დამატებას, როგორიცაა ნიობიუმი და ვანადიუმი. მისი მაღალი ტემპერატურის სიძლიერე და დაჟანგვის წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია 12 cr1mov ფოლადთან შედარებით, მაგრამ მისი შედუღების შესრულება ცუდია.
პინის ტესტი აჩვენებს, რომ T91 ფოლადს აქვს ცივი ბზარის დიდი ტენდენცია. 200 ~ 250 ℃ წინასწარ გაცხელების და 200 ~ 300 ℃ ფენების შუალედური ტემპერატურის არჩევამ შეიძლება ეფექტურად აიცილოს ცივი ბზარი.
T91 უნდა გაცივდეს 100 ~ 150 ℃ 1 საათის განმავლობაში შედუღების შემდგომ თერმული დამუშავებამდე; წრთობის ტემპერატურა 730 ~ 780 ℃, შენახვის დრო არანაკლებ 1 სთ.
ზემოაღნიშნული შედუღების პროცესი გამოყენებულია 200 მეგავატი და 300 მეგავატი სიმძლავრის ქვაბების წარმოებისა და წარმოების პრაქტიკაში, დამაკმაყოფილებელი შედეგებით და დიდი ეკონომიკური სარგებელით.
