对发电机转轴韧脆转变温度测试差异的分析.pdf

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1、毋工艺与测试对发电机转轴韧脆转变温度测试差异的分析谭鹏程，姚金传1上海交通大学(200240)2上海电气电站设备有限公司发电机厂(200240)AnalysisontheDifferenceoftheGeneratorShaftFATTTestResultsⅣPengchengYAOJinchuanShanghaiJiaotongUniversityShanghaiElectricPowerGenerationEquipmentCo．，Ltd．，GeneratorPlant摘要：韧脆转变温度是发电机转轴的一个重要的在发电机转轴的制造过程中，所选材料的韧脆转力学性能指标，关系

2、到它的生产制造、运输、安装和运行变温度是一个关键性的质量控制指标，西门子及等各个阶段。文章介绍了实际检验过程中遇到的供需双西屋公司在其技术标准中也均对转轴的韧脆转方就韧脆转变温度测试的差异，通过化学、力学和金相变温度提出了一定的要求。我厂在发电机制造的等测试手段的比较分析，发现锻件性能热处理中淬火的过程中，也对发电机转轴的韧脆转变温度提出了冷却速度对韧脆转变温度的测试结果有较大影响。一定的要求，例如在某种新型核电发电机的制造关键词：韧脆转变温度发电机转轴热处理淬过程中，要求其韧脆转变温度应低于．23℃(试验火冷却速度方法按GB／T229-2007金属材料夏比摆锤冲击中图分类

3、号：TM30文献标识码：A试验方法)。DOI编码：10．3969~．issnl006-2807．2014．03．016Abstraet：TheFATT(Fractureappearancetransitiontemperature)wasanimportantmechanicalpropertyoflargel韧脆转变温度评价方法generatorshaft，whichwouldaffectthewholemanufactur-ingproceduresuchasproduction，transportation，installa—1．1简介tionandoperation

4、oftheshaft．Acasethatthedifferenceof当冲击试验的温度低于某一特定温度时，被FATTtestresultsonthesameshaftconductedbybuyerand测材料的冲击吸收功将明显下降，试样断口的断sellerrespectivelyoccurredwasintroducedinthispaper．It裂机理由微孔缩聚变为穿晶解理，断口形貌由纤wasfoundthatthequenchingofforgingheattreatmenthad维状转为结晶状，即材料由韧性状态转变为脆性agreatinfluencetotheFAT

5、Ttestresult．bymeansofchem—状态。该特定温度即为材料的韧脆转变温度[1】cical，mechanicalandmetallurgicalcomparativeanalysis．Keywords：FATTgeneratorshaftheattreatment最早对韧脆转变现象进行解释的是苏联物agingcoolingspeed理学家约菲。所有的金属都存在两个强度指标，即屈服强度e和断裂强度尺m，两者皆随着温度大型发电机转轴在生产制造、运输、安装和的上升而下降，但下降速率有所不同，屈服强度运行等阶段中，由于本体尺寸较大，吊运难度高，下降的速率要比断裂强度

6、下降的速率更大。图1环境较为复杂，因此需要考虑的各类因素较多，中，由于速率不同，两者曲线将相交于一点k，当而应对各阶段中的低温冲击就是其中一个方面。温度低于Tk[t~，断裂强度将低于屈服强度，因此《电机技术》2014年第3期·49·工艺与测试材料在受到冲击之后尚未达到屈服强度时就已如图2中的剪切断面示意图，其中1为剪切断经达到断裂强度了c即在尚未发生塑性变形的情裂区(塑性、纤维状，无光泽)，2为试样切口部况_F，材料已经破裂，此为脆性断裂，即为理论位，3为脆性断裂区(放射形结晶状)。不同试验上的韧脆转变温度点温度下，通过测量试样断面中A与B的尺寸计算得出剪切断裂区的面积，然

7、后通过与整个断面面积的比较即可得出剪切断面率。通常通过经验设定不同温度对被检材料进行一系列试验，并对结果进行曲线拟合即可得到材料的剪切断面率曲线变化图，如图3所示。实际检验中最常用就是此种方法。图1屈服及断裂强度与温度的关系图通常体心立方晶体金属及合金或某些密排六方金属及其合金存在韧脆转变现象，特别是工程上常用的中、低强度结构钢在试验温度低于某一温度k时，会存在韧脆转变现象，而面心立方的晶体一般不存在这种现象。这是因为体心立方金属中位错运动的阻力对温度的变化非常敏感，图2冲击试样剪切断面图图3剪切断面率曲线拟合图而