อิทธิพลของอุณหภูมิอุ่นต่อความไวต่อการแตกร้าวเย็นของแผ่นต้านทานการสึกหรอ 12Cr10Co3W2Mo
เหล็กกล้า 12Cr10Co3W2Mo เป็นแผ่นต้านทานการสึกหรอเฟอร์ริติกรูปแบบใหม่ ซึ่งมีพื้นฐานมาจากเพลทต้านทานการสึกหรอเฟอร์ริติกรุ่นก่อนหน้า เช่น T23, F11, F12, T/P91, T/P92 ฯลฯ โดยการปรับให้เหมาะสม C, Nb, V และองค์ประกอบอื่นๆ เพิ่ม 0.03% ขององค์ประกอบ N แทนที่ส่วนขององค์ประกอบ Mo ด้วย W และเพิ่มมากถึง 3% ขององค์ประกอบ Co ประสิทธิภาพการคืบคลานที่อุณหภูมิสูงได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และความแข็งแรงของการแตกหักของการคืบคาดว่าจะสูงถึง 180MPa ภายใต้สภาวะ 600 องศาและ 105 ชั่วโมง ซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุภายในประเทศที่ต้องการสำหรับโครงสร้างหัวฉีดของกังหันไอน้ำวิกฤตยิ่งยวด โครงสร้างหัวฉีดกังหันมีความพิเศษ ร่องการเชื่อมมีความลึกและแคบ ปริมาณการเชื่อมมีขนาดใหญ่และคงที่ เนื่องจากการให้ความร้อนและความเย็นที่ไม่สม่ำเสมอในกระบวนการเชื่อม การเชื่อมและโลหะใกล้เคียงทำให้เกิดการขยายตัวและการหดตัวที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งทำให้เกิดความเค้นตกค้างจากการเชื่อมและการเสียรูปของการเชื่อมต่างๆ และทำให้เกิดรอยแตกร้าวได้ง่าย
ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าแผ่นเฟอร์ริติกที่ทนต่อการสึกหรอมีความไวต่อการแตกร้าวจากความเย็น และส่วนใหญ่จำเป็นต้องได้รับความร้อนก่อนการเชื่อม แผ่นทนการสึกหรอ 12Cr10Co3W2Mo เป็นวัสดุใหม่ และยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับความสามารถในการเชื่อมในปัจจุบัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Xi 'an Jiaotong ศึกษาความเครียดแตกหักวิกฤตของเหล็ก 12Cr10Co3W2Mo ที่อุณหภูมิอุ่นที่แตกต่างกันโดยใช้วิธีทดสอบพิน และหารือเกี่ยวกับสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงความไวของรอยแตกร้าวเนื่องจากความเย็น ในความพยายามที่จะให้ข้อมูลอ้างอิงและพื้นฐานทางทฤษฎีที่แน่นอน สำหรับการเลือกอุณหภูมิอุ่นในงานวิศวกรรม
ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า:
(1) แผ่นทนต่อการสึกหรอ 12Cr10Co3W2Mo มีความไวต่อการแตกร้าวจากความเย็นที่แข็งแกร่ง การเพิ่มอุณหภูมิอุ่นจะช่วยเพิ่มความเครียดในการแตกหักที่สำคัญได้อย่างมาก และการเกิดรอยแตกเย็นสามารถป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่ออุ่นที่อุณหภูมิ 320 องศาก่อนการเชื่อม
(2) เมื่อใช้การเชื่อมอาร์กแบบแมนนวล ความเค้นแตกหักวิกฤตจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงกับอุณหภูมิอุ่นที่เพิ่มขึ้น และสูตรข้อต่อคือ σcr=177.5+1.38To
(3) ที่อุณหภูมิอุ่นแต่ละครั้ง โครงสร้างจุลภาคของโซนคริสตัลหยาบของรอยเชื่อมของแผ่นทนต่อการสึกหรอ 12Cr10Co3W2Mo ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจน และทั้งหมดเป็นโครงสร้างมาร์เทนซิติกแบบ Lat เมื่ออุณหภูมิอุ่นเพิ่มสูงขึ้น ความแข็งในบริเวณที่มีเนื้อหยาบลดลงเล็กน้อย และการเพิ่มขึ้นของความเครียดจากการแตกหักที่สำคัญมีมากกว่าการลดลงของความแข็งสูงสุดในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน
(4) ที่อุณหภูมิอุ่นแต่ละครั้ง คุณลักษณะทางสัณฐานวิทยาของโซนเริ่มต้นการแตกหักของการแตกร้าวที่เกิดจากการแตกตัวของไฮโดรเจน + รอยแตกที่เกิดจากการแตกหักของไฮโดรเจนทั้งหมดถูกสังเกตพบในตัวอย่างสลัก เมื่ออุณหภูมิอุ่นเพิ่มขึ้น ลักษณะการแตกหักของการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจนจะค่อยๆ หายไป
