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《超超临界汽轮机耐热钢热处理工艺的正交试验优化》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、超超临界汽轮机耐热钢热处理工艺的正交试验优化11211赵成志,王艳华,魏双胜,朱晓光,杨世伟(1.哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,哈尔滨1500012.哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,哈尔滨150046)摘要:本文采用正交试验方法研究了超超临界汽轮机用耐热钢ZG1Cr10MoWVNbN的热处理工艺,分析了正火温度及保温时间和回火温度三个因素对超超临界汽轮机耐热钢组织和性能的影响规律,研究了最佳的热处理工艺的实现方法和方案。结果表明在正火温度为1100℃保温时间5小时后空冷,高温回火温度670℃保温5小时然后随炉冷到300℃以下出炉,
2、所得到的性能为最佳。关键词:正交试验;超超临界汽轮机;热处理;力学性能中图分类号:TG115.5OptimizationofHeatTreatmentProcessbyOrthogonalTestforUltraSupercriticalSteamTurbineHeat-resistantSteel11211ZHAOCheng-zhi,WANGYan-hua,WEIShuang-sheng,ZHUXiao-guang,YANGShi-wei(1CollegeofMaterialsScienceandChemicalEngineerin
3、g,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China2HarbinTurbineCompanyLimited,Harbin150046,China)Abstract:Orthogonaltestmethodwasusedtostudytheheattreatmentprocessofheat-resistantsteelZG1Cr10MoWVNbNforultrasupercriticalsteamturbine.Theinfluencesofthreefactors,i.e.normali
4、zingtemperature,temperingtemperatureandholdingtimes,onstructuresandpropertiesofheat-resistantsteelwereanalyzed.Theoptimalheattreatmentprocesswasfoundbyorthogonaltestinleastexperimentaltimes.Theresultsshowthatthebestpropertiesofsteelsareobtainedwhichnormalizedat1000℃for5
5、hours,temperedat670℃for5hoursandthencooledinfurnace.Keywords:orthogonaltest;ultrasupercriticalsteamturbine;heattreatment;mechanicalproperties1前言我国是以煤为主要一次能源的国家,在今后一段时间内,高效节能燃煤发电技术仍是电[1]力工业的主要发展方向。为了节约能源、提高热效率和减少对环境的污染,高效节能的超临界大型火电汽轮机组对国民经济的意义是极为重要的,成为国家优先发展的方向。而材料的研究进展制
6、约着机组的热效率和先进性,是该机组研发中的关键技术。12%Cr钢是机组基金项目:国家863项目子项(2002AA526013)。作者简介:赵成志(1962-),男,黑龙江哈尔滨人,教授。33中高、中压汽缸、主汽阀等关键件所使用的材料,该材料的研究和开发对机组来说具有十分重要的意义。由于热处理对钢的性能影响较大,特别是在多个参数工艺组合的条件下,试验次数是很多的,一方面使试验数量增加,另一方面会使试验周期延长,甚至会无法实现。本文就运用了一种简单而有效的方法—正交试验法,对ZG1Cr10MoWVNbN钢的热处理工艺[2]进行了试验设计和
7、结果分析,其特点就是用较少的实验次数,就能确定最佳工艺条件。2试验方法所谓的正交实验优化设计,就是利用正交表安排实验因子及因子水平进行优化组合设[2,4]计。一般我们把影响试验结果的因素成为因子,因子所处的状态称为水平。试验时要选p用合适的正交表来做试验,习惯上正交表用Ln(q)表示。其中n表示是试验次数,p表示[2,3]最多安排的因子数,q为每个因子的水平数。正交试验优化过程如下:在考察热处理工艺对影响铸钢的力学性能因素时,选择了3个工艺做为因子,即:正火温度(A)、正火之后的保温时间(B)、回火温度(C),每个因子取3个水平(在正
8、火后的冷却方式和回火时间、回火后的冷却方式都是一样的,所以我们就不认为它是影响因子)。如表1所示:表1正交试验优化数据Table1Optimumdataoftheorthogonaltest因子水平正火温度(A)正火之后