2.25Cr-1Mo-0.25V鋼鍛件持久性能試驗

(青島蘭石重型機械設備有限公司，山東青島 266426)

0 引言

加氫反應器長期在高溫、高壓及臨氫的環境下運行，由于使用環境苛刻，在高溫下長期運行會產生回火脆化傾向，焊層易出現氫致剝落等問題[1]。高溫持久性能是評價加氫反應器運行壽命的重要參考依據。本文針對國內某廠生產的2.25Cr-1Mo-0.25V鋼加氫反應器筒體鍛件，對其在482 ℃溫度下的持久性能進行試驗，并外推該筒體鍛件運行3×104h的持久應力大小，為2.25Cr-1Mo-0.25V鋼鍛件筒體持久性的設計提供參考依據。

1 材料理化性能檢測

加氫鍛件用鋼2.25Cr-1Mo-0.25V是在原有 2.25Cr-1Mo 鋼基礎上加入具有強化作用的釩元素的改進型Cr-Mo鋼，由于釩的加入，使該鋼不僅有更高的高溫強度，還具有更好的抗氫脆、抗氫腐蝕等特性[2-3]。由于鉻、鉬等合金元素可溶入基體金屬中，起到固溶強化的作用，提高材料的淬透性和韌性[4]。本次試驗用材料在反應器內徑為4 000 mm、厚度300 mm工件本體上所取，其化學成分如表1所示；工件熱處理工藝如圖1所示，試樣經705 ℃×26 h的模擬焊后熱處理。

表1 2.25Cr-1Mo-0.25V鋼的化學成分 %

(a)

(b)

圖1 熱處理工藝曲線

本次試驗依據GB/T 2039—1997《金屬拉伸蠕變及持久試驗方法》、EN 10291《金屬材料 拉伸同軸蠕變試驗 試驗方法》進行。持久拉伸試樣為直徑?10 mm、標距50 mm的試棒，根據標準要求加工至規定尺寸，試棒的形狀及尺寸如圖2所示。

圖2 試樣結構尺寸

材料的高溫持久強度即為測定材料在某一溫度下受恒定載荷作用時，在規定的持續時間內不引起斷裂的最大應力[5]。故可參考高溫屈服強度值[6]作為持久性能測試應力水平選取依據。……