12Cr1MoV鋼化學(xué)成分簡(jiǎn)單,總合金含量低,是一種低合金高強(qiáng)度鋼,該鋼具有較高的持久強(qiáng)度、持久塑性和良好的抗氧化性能,使用溫度高達(dá)580℃,其工藝性能和物理性能優(yōu)良,目前已列入我國(guó)高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)(GB5310-85)。但12Cr1MoV鋼在高溫長(zhǎng)時(shí)間服役條件下,鋼中會(huì)產(chǎn)生各種晶界脆化,使鋼在服役過程中發(fā)生沿晶脆性斷裂。為探究12Cr1MoV鋼回火脆性的微觀原因,研究了12Cr1MoV鋼經(jīng)1100℃×1.5h固溶處理和250℃×1.5h去應(yīng)力回火處理后,在550℃保溫不同時(shí)間的熱處理對(duì)其組織和性能的影響。
實(shí)驗(yàn)用12Cr1MoV鋼取自燃煤鍋爐導(dǎo)汽管,其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:0.14C,0.26Si,1.10Cr,0.32Mo,0.65Mn,0.25V,0.006S,0.015P。將12Cr1MoV粗加工成各種力學(xué)性能試樣后,對(duì)其進(jìn)行熱處理,具體工藝為:先在1100℃保溫1.5h后水冷(固溶);然后250℃低溫回火處理1.5h;最后在550℃分別保溫0、80、400、600、800、1200和1600h。試樣經(jīng)熱處理后精加工成拉伸、沖擊等標(biāo)準(zhǔn)試樣。拉伸試驗(yàn)在INSTRON-4507試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,屈服前加載速率為1mm/min,屈服后為5mm/min。測(cè)定力學(xué)性能指標(biāo),沖擊試驗(yàn)在JB30B型試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,硬度試驗(yàn)在HRD-150硬度試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。
12Cr1MoV鋼在550℃保溫時(shí),脆性隨保溫時(shí)間的變化規(guī)律為:保溫時(shí)間小于600h時(shí),脆性隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而增大;保溫600h時(shí),脆性最大;保溫超過600h,脆性隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而減小。12Cr1MoV鋼在550℃保溫不同時(shí)間,其組織由板條狀馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞及鍡l束貝氏體,但馬氏體位相關(guān)系沒變化。12Cr1MoV鋼550℃保溫處理前,其斷口呈纖維狀,表現(xiàn)為韌性斷裂特征;經(jīng)550℃保溫600h處理,試樣斷口呈冰糖狀,表現(xiàn)為典型的脆性斷裂特征;保溫800h時(shí),其斷口又呈纖維狀,呈現(xiàn)韌性斷裂特征。(榕霖)