淬火温度对超超临界火电站用COST-FB2钢显微组织和室温强度的影响

摘要

COST-FB2钢因具有优越的高温持久性能而被广泛应用在620℃超超临界火电站机汽轮机转子上。本工作对取自国内首支自主研发制备的20 t级COST-FB2钢转子大锻件本体的试样进行了不同温度淬火和两次回火的热处理,并测试了其力学性能,研究了淬火温度对COST-FB2钢微观组织的影响。结果表明:在1000~1150℃内,随着淬火温度升高,COST-FB2钢的强度和硬度不断增加,塑性整体变化不大,冲击功由10 J增大至23.5 J后又开始减小;COST-FB2钢的平均晶粒尺寸由65.5μm增加到212.1μm,马氏体板条块宽度由4.75μm增加至6.06μm,位错密度由4.8×10^(9) cm^(-2)增加至11.8×10^(9) cm^(-2)。通过强化增量计算推断析出强化和位错强化的增量是COST-FB2钢回火后室温屈服强度增加的主要原因;将晶界强化和马氏体板条块界强化分别与基体强度、析出强化和位错强化增量之和叠加,得出马氏体板条块界强化增量叠加值更接近试验屈服强度值。该研究结果能够为COST-FB2钢大锻件整体热处理提供参考,助力大锻件的国产化。