(1)消除钢件淬火后的脆性和内应力;
(2)调整组织,提高钢件的塑性和冲击韧性。
2.12 调质及调质的目的。
将淬火后的钢件再进行高温回火的热处理方法叫做调质。
调质的目的是:
(1)细化晶粒:
(2)使钢件获得高的韧性和足够的强度。
很多重要零件如主轴、丝杠、齿轮等,都需要经过调质处理。
2.13 时效处理及其处理方法。
为了消除工件在制造过程中所产生的内应力,以防止或减小工件因内应力而引起的变形所采取的处理方法,称为时效处理。
时效处理有自然时效和人工时效两种方法:
(1)自然时效 不加任何温度,而靠长时间的存放来达到稳定工件尺寸的目的,称为自然时效.自然时效效果好,但时间长,效率低。
(2)人工时效 将工件低温回火后,精加工前加热到100~160℃的温度,保温lO~40h,然后慢慢冷却的工艺过程,称为人工时效。人工时效的最大优点是省时,效率高。
2.14 钢的化学热处理及其主要方法。
将钢件放到某些化学介质中,通过加热、保温,冷却的方法,使化学介质中的某些元素渗到钢件的表层,从而达到改变钢的表层化学成分及组织的目的,使钢件表层具有某种特殊性能的热处理方法,称为钢的化学热处理。
钢的化学热处理方法主要有渗碳、渗氮、氰化、发黑和发蓝等。
2.15 渗碳及渗碳的目的。
把碳原子渗入到钢件表面的过程叫做渗碳。渗碳后进行淬火和低温回火,可使工件表层具有高的硬度和耐磨性,并改善心部组织。渗碳适用于低碳钢和低合金钢。
2.16 渗氮及渗氮的目的。
把氮原于渗入到钢件表面的过程叫做渗氮。渗氮能提高工件表层的硬度、耐唐性,耐蚀性及疲劳强度.渗氮多适用于含铝、铬、钼等元素的中碳钢,如重要的螺栓、螺母、销钉等零件常用这种方法.
2.17 氰化及氰化的目的。
钢件表面同时渗入碳原于和氮原于的过程叫做氰化。氰化可提高工件表面的硬度和耐磨性.它不但适用于低碳钢、中碳钢、合金钢零件,而且还可用于高速钢刀具。
2.18 发黑、发蓝的定义及发黑和发蓝的目的。
将工件放在很浓的碱溶液和氧化剂溶液中加热氧化,使金属表面生成一层黑色的四氧化三铁薄膜,这个过程叫做发黑。将工件放在盛有木炭粉的箱中加热至350~450℃,保温一段时间,取出工件,将需要发蓝的表面涂上石油,再放回箱中加热一段时间就得到一层蓝色的氧化膜,这种工艺过程就叫发蓝。
发黑和发蓝同属于氧化处理方法,目的是使工件表面生成一层保护膜而增强防锈抗蚀的能力,增加金属表面的美观和光泽,消除淬火过程中的内应力。发黑和发蓝主要应用于碳素结构钢和低碳合金工具钢。
3. 应用:
3.1 对锅炉管道用钢的要求。
㈠对锅炉管道用钢的要求
锅炉管道包括受热面管子(过热器,再热器、水冷壁管、省煤器等管子)和蒸汽管道主蒸汽管、再热蒸汽管道、蒸汽导管、联箱、连接管等管道。
电厂对锅炉管道用钢有下列要求:
(1)足够高的蠕变强度、持久强度和良好的持久塑性。在进行过热器管子和蒸汽管道的强度计算时,常以持久强度作为主要依据,然后再按蠕变强度进行校核。蒸汽管道由于直径大、压力高,一旦发生事故,影响大。因此,对同一钢号若用于蒸汽管道和集汽联箱时所允许的最高使用温度一般要比过热器
管子低30~50℃。
(2)高的抗氧化性能和耐腐蚀性。一般要求在工作温度下的氧化速度应<0.1mm/a。
(3)足够的组织稳定性。
(4)良好的工艺性能,特别是焊接性能要好。
选择锅炉管道用钢,其主要依据是其工作温度。进行强度计算时,必须确定在工作温度下的许用应力[σ]。
(二)锅炉管道用钢介绍
蒸汽温度在450℃以下的低压锅炉管道主要使用10号、20号优质碳素结构钢。中、高压机组除水冷壁和省煤器管用20A碳钢外,其它受热面管子和蒸汽管道均采用合金钢管。常用的锅炉管道用钢其化学成分和应用范围列于表7-1中,常用的锅炉管道用钢其热处理和力学性能列于表7-2中。
下面按锅炉管道的壁温(工作温度)介绍一些用钢情况:
1、壁温≤500℃的过热器管子及壁温≤450℃的蒸汽管道
一般采用优质碳素结构钢,其含碳量在0.1%~0.2%之间,组织为铁素体和珠光体。常用的是20号钢,该钢在450℃﹞以下具有足够的强度,530℃以下具有抗氧化性能,而且工艺性能良好,价格低廉。碳钢钢管在高温长期运行过程中,会出现渗碳体球化和石墨化现象,出现了组织的异常情况后,钢的蠕变强度和持久强度会降低。
2、壁温≤550℃的过热器管子及壁温≤510℃的蒸汽管道
15CrMo钢是在这个温度范围内应用很广泛的钢种,15CrMo钢的化学成分及热处理工艺在表7-1及表7-2中均已分别作了介绍。经热处理后的组织一般是铁素体和珠光体,有些是贝氏体。15CrMo钢在500~550℃温度范围内有较高的热强性和抗氧化性能,其工艺性能也很好。
15CrMo钢虽无石墨化倾向,但在高温下长期运行过程中会发生渗碳体的球化及固溶体中合金元素贫化的组织变化,从而使热强性降低。当温度超过