12Cr1MoV钢锅炉吊杆产生热处理缺陷,采用高频加热设备进行热处理可有效避免其缺陷

吊杆是将锅炉本体部件悬挂于锅炉顶梁部位的重要承重受力零件,承受载荷60000N。锅炉工作中要求吊杆具有高强度和高韧性,由于锅炉运行中工作温度较高(400-600℃),还要求工件具有较高的耐热性能和较好的耐腐蚀性能。吊杆材料选用12Cr1MoV钢,其生产加工工序为:下料一正火+高温回火一冷加工一热弯成形一回火。生产中发现,采用上述热处理后,吊杆强度低,其抗拉强度达不到技术要求,产品不合格。为提高12Cr1MoV钢吊杆强度和整体性能,我们采用了改进工艺:采用高频加热设备进行淬火+高温回火处理,同时对热弯工序也进行了改进,取得了良好效果。

工件原热处理工艺为(990-1010)℃x1h正火空冷,(700~750)℃×4h回火处理。试验改进热处理工艺:采用高频加热设备进行(990-1010)℃x1h水冷淬火,(700-750)℃x4h回火处理,工件成形由正火温度下实施改进为在回火温度下成形,即730℃为始弯温度,600℃为终弯温度,热弯工序后进行(720-750)℃x4h回火处理。从对比中我们可以看出,直径45mm吊杆采用淬火+高温回火工艺后,拉强度从432.5MPa提高到609MPa,提高了176.5MPa,是原工艺处理时的1.4倍:同样直径32mm的吊杆.拉强度从平均值459.5MPa提高到677MPa,提高了217.5MPa,是原工艺处理时的1.473倍。吊杆采用改进工艺后,工件强度大大提高,其强度值高于技术要求指标许多,而且其他塑性指标、冲韧度和硬度均高于或满足技术要求指标。

分析认为,工件正火后组织为珠光体+铁素体+少量贝氏体,检测表明,珠光体体积分数约为30%,铁素体体积分数约为65%,贝氏体体积分数约为5%,工件强度不高。12Cr1MoV钢淬火后,生成含大量高位错密度的板条马氏体和粒状贝氏体组织;通过亚晶强化、相变畸变强化效果远高于正火组织,并且淬火+高温回火后工件组织中晶内析出大量碳化物,碳化物呈均匀、细小弥散分布,显著提高了基体强度,强化了基体。这两种强化效果复合使淬火+高温回火工艺处理获得了最佳强韧化效果,满足了吊杆设计技术要求,生产应用效果良好。

大家都知道,工件的热处理一旦达到不到要求,轻则降低工件的使用寿命,重则造成工件的报废,造成资源的浪费。因此,我们在对工件进行热处理时,应严格按照要求,按照工艺操作来执行,以免影响工件的质量。

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