خلاصہ: ZG06Cr13Ni4Mo مواد کی کارکردگی پر گرمی کے علاج کے مختلف عمل کے اثر و رسوخ کا مطالعہ کیا گیا۔ ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ 1 010℃ نارملائزنگ + 605℃ پرائمری ٹیمپرنگ + 580℃ سیکنڈری ٹیمپرنگ پر ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد، مواد بہترین کارکردگی کے انڈیکس تک پہنچ جاتا ہے۔ اس کی ساخت کم کاربن مارٹینائٹ + ریورس ٹرانسفارمیشن آسٹنائٹ ہے، جس میں اعلی طاقت، کم درجہ حرارت کی سختی اور مناسب سختی ہے۔ یہ بڑے بلیڈ کاسٹنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ پروڈکشن کے اطلاق میں مصنوعات کی کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔
مطلوبہ الفاظ: ZG06Cr13NI4Mo; martensitic سٹینلیس سٹیل؛ بلیڈ
ہائیڈرو پاور ٹربائنز میں بڑے بلیڈ اہم حصے ہیں۔ پرزوں کی سروس کی شرائط نسبتاً سخت ہیں، اور وہ ایک طویل عرصے تک ہائی پریشر پانی کے بہاؤ کے اثرات، پہننے اور کٹاؤ کا شکار ہیں۔ مواد کو ZG06Cr13Ni4Mo martensitic سٹینلیس سٹیل سے منتخب کیا گیا ہے جس میں اچھی جامع میکانی خصوصیات اور سنکنرن مزاحمت ہے۔ بڑے پیمانے پر ہائیڈرو پاور اور متعلقہ کاسٹنگ کی ترقی کے ساتھ، سٹینلیس سٹیل کے مواد جیسے ZG06Cr13Ni4Mo کی کارکردگی کے لیے اعلیٰ تقاضے پیش کیے جاتے ہیں۔ اس مقصد کے لیے، گھریلو ہائیڈرو پاور ایکویپمنٹ انٹرپرائز کے ZG06C r13N i4M o بڑے بلیڈ کے پروڈکشن ٹرائل کے ساتھ مل کر، مادی کیمیکل کمپوزیشن کے اندرونی کنٹرول، ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل کے موازنہ ٹیسٹ اور ٹیسٹ کے نتائج کے تجزیہ کے ذریعے، آپٹمائزڈ سنگل نارملائزنگ + ڈبل ٹیمپرنگ ہیٹ۔ ZG06C r13N i4M o سٹینلیس سٹیل کے مواد کے علاج کے عمل کو اعلی کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرنے والی کاسٹنگ تیار کرنے کا عزم کیا گیا تھا۔
1 کیمیائی ساخت کا اندرونی کنٹرول
ZG06C r13N i4M o میٹریل اعلی طاقت کا مارٹینسیٹک سٹینلیس سٹیل ہے، جس میں اعلی مکینیکل خصوصیات اور کم درجہ حرارت کے اثرات کی سختی کی ضرورت ہوتی ہے۔ مواد کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، کیمیائی ساخت کو اندرونی طور پر کنٹرول کیا گیا تھا، جس کے لیے w (C) ≤ 0.04٪، w (P) ≤ 0.025٪، w (S) ≤ 0.08٪، اور گیس کے مواد کو کنٹرول کیا گیا تھا۔ جدول 1 مواد کے اندرونی کنٹرول کی کیمیائی ساخت کی حد اور نمونے کی کیمیائی ساخت کے تجزیہ کے نتائج کو ظاہر کرتا ہے، اور جدول 2 مادی گیس کے مواد کے اندرونی کنٹرول کی ضروریات اور نمونے کے گیس کے مواد کے تجزیہ کے نتائج کو ظاہر کرتا ہے۔
جدول 1 کیمیائی ساخت (بڑے پیمانے پر حصہ، %)
| عنصر | C | Mn | Si | P | S | Ni | Cr | Mo | Cu | Al |
| معیاری ضرورت | ≤0.06 | ≤1.0 | ≤0.80 | ≤0.035 | ≤0.025 | 3.5-5.0 | 11.5-13.5 | 0.4-1.0 | ≤0.5 |
|
| اجزاء اندرونی کنٹرول | ≤0.04 | 0.6-0.9 | 1.4-0.7 | ≤0.025 | ≤0.008 | 4.0-5.0 | 12.0-13.0 | 0.5-0.7 | ≤0.5 | ≤0.040 |
| نتائج کا تجزیہ کریں۔ | 0.023 | 1.0 | 0.57 | 0.013 | 0.005 | 4.61 | 13.0 | 0.56 | 0.02 | 0.035 |
ٹیبل 2 گیس کا مواد (ppm)
| گیس | H | O | N |
| اندرونی کنٹرول کی ضروریات | ≤2.5 | ≤80 | ≤150 |
| نتائج کا تجزیہ کریں۔ | 1.69 | 68.6 | 119.3 |
ZG06C r13N i4M o مواد کو 30 t برقی بھٹی میں پگھلایا گیا تھا، اسے 25T LF فرنس میں ملاوٹ، ساخت اور درجہ حرارت کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے بہتر کیا گیا تھا، اور 25T VOD فرنس میں ڈیکاربرائز اور ڈیگاس کیا گیا تھا، اس طرح پگھلا ہوا، کاربن اسٹیل حاصل کیا گیا تھا۔ یکساں ساخت، اعلی طہارت، اور کم نقصان دہ گیس کا مواد۔ آخر میں، پگھلے ہوئے سٹیل میں آکسیجن کی مقدار کو کم کرنے اور اناج کو مزید بہتر کرنے کے لیے حتمی ڈی آکسیڈیشن کے لیے ایلومینیم کے تار کا استعمال کیا گیا۔
2 ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل کا ٹیسٹ
2.1 ٹیسٹ پلان
کاسٹنگ باڈی کو ٹیسٹ باڈی کے طور پر استعمال کیا گیا تھا، ٹیسٹ بلاک کا سائز 70mm × 70mm × 230mm تھا، اور ابتدائی ہیٹ ٹریٹمنٹ نرم کرنے والی اینیلنگ تھی۔ لٹریچر سے مشورہ کرنے کے بعد، ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل کے پیرامیٹرز کا انتخاب کیا گیا: درجہ حرارت 1 010 ℃، بنیادی ٹیمپرنگ درجہ حرارت 590 ℃، 605 ℃، 620 ℃، ثانوی ٹیمپرنگ درجہ حرارت 580 ℃، اور مختلف ٹیمپرنگ کے عمل کو تقابلی ٹیسٹ کے لیے استعمال کیا گیا۔ ٹیسٹ پلان ٹیبل 3 میں دکھایا گیا ہے۔
جدول 3 ہیٹ ٹریٹمنٹ ٹیسٹ پلان
| آزمائشی منصوبہ | ہیٹ ٹریٹمنٹ ٹیسٹ کا عمل | پائلٹ پروجیکٹس |
| A1 | 1 010℃ نارملائزنگ+620℃ ٹیمپرنگ | تناؤ کی خصوصیات اثر جفاکشی سختی HB موڑنے کی خصوصیات مائکرو اسٹرکچر |
| A2 | 1 010℃ نارملائزنگ+620℃ٹیمپرنگ+580℃ٹیمپرنگ | |
| B1 | 1 010℃ نارملائزنگ+620℃ ٹیمپرنگ | |
| B2 | 1 010℃ نارملائزنگ+620℃ٹیمپرنگ+580℃ٹیمپرنگ | |
| C1 | 1 010℃ نارملائزنگ+620℃ ٹیمپرنگ | |
| C2 | 1 010℃ نارملائزنگ+620℃ٹیمپرنگ+580℃ٹیمپرنگ |
2.2 ٹیسٹ کے نتائج کا تجزیہ
2.2.1 کیمیائی ساخت کا تجزیہ
ٹیبل 1 اور ٹیبل 2 میں کیمیائی ساخت اور گیس کے مواد کے تجزیہ کے نتائج سے، اہم عناصر اور گیس کا مواد آپٹمائزڈ کمپوزیشن کنٹرول رینج کے مطابق ہیں۔
2.2.2 کارکردگی ٹیسٹ کے نتائج کا تجزیہ
مختلف ٹیسٹ اسکیموں کے مطابق گرمی کے علاج کے بعد، GB/T228.1-2010، GB/T229-2007، اور GB/T231.1-2009 کے معیارات کے مطابق مکینیکل خصوصیات کے موازنہ کے ٹیسٹ کیے گئے۔ تجرباتی نتائج جدول 4 اور جدول 5 میں دکھائے گئے ہیں۔
جدول 4 مختلف گرمی کے علاج کے عمل کی اسکیموں کا مکینیکل خصوصیات کا تجزیہ
| آزمائشی منصوبہ | Rp0.2/ایم پی اے | Rm/Mpa | A/ | زیڈ/ای | AKV/J(0℃) | سختی کی قدر ایچ بی ڈبلیو |
| معیاری | ≥550 | ≥750 | ≥15 | ≥35 | ≥50 | 210~290 |
| A1 | 526 | 786 | 21.5 | 71 | 168، 160، 168 | 247 |
| A2 | 572 | 809 | 26 | 71 | 142، 143، 139 | 247 |
| B1 | 588 | 811 | 21.5 | 71 | 153، 144، 156 | 250 |
| B2 | 687 | 851 | 23 | 71 | 172، 165، 176 | 268 |
| C1 | 650 | 806 | 23 | 71 | 147، 152، 156 | 247 |
| C2 | 664 | 842 | 23.5 | 70 | 147، 141، 139 | 263 |
ٹیبل 5 موڑنے والا ٹیسٹ
| آزمائشی منصوبہ | موڑنے کا ٹیسٹ (d=25،a=90°) | تشخیص |
| B1 | کریک 5.2 × 1.2 ملی میٹر | ناکامی |
| B2 | کوئی دراڑ نہیں۔ | اہل |
مکینیکل خصوصیات کے موازنہ اور تجزیہ سے: (1) نارملائزنگ + ٹمپیرنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ، مواد بہتر مکینیکل خصوصیات حاصل کر سکتا ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ مواد میں سختی اچھی ہے۔ (2) گرمی کے علاج کو معمول پر لانے کے بعد، سنگل ٹیمپرنگ کے مقابلے میں ڈبل ٹیمپرنگ کی پیداوار کی طاقت اور پلاسٹکٹی (طویل) بہتر ہوتی ہے۔ (3) موڑنے والی کارکردگی کے معائنے اور تجزیہ سے، B1 نارملائزنگ + سنگل ٹیمپرنگ ٹیسٹ کے عمل کی موڑنے کی کارکردگی نااہل ہے، اور ڈبل ٹیمپرنگ کے بعد B2 ٹیسٹ کے عمل کی موڑنے والی ٹیسٹ کارکردگی کوالیفائی کر دی گئی ہے۔ (4) 6 مختلف ٹیمپرنگ درجہ حرارت کے ٹیسٹ کے نتائج کے موازنہ سے، 1 010℃ نارملائزنگ + 605℃ سنگل ٹیمپرنگ + 580℃ سیکنڈری ٹیمپرنگ کی B2 پروسیس اسکیم بہترین میکانی خصوصیات رکھتی ہے، جس کی پیداوار کی طاقت 687MPa ہے، ایک لمبائی 23%، 0℃ پر 160J سے زیادہ کی اثر سختی، 268HB کی اعتدال پسند سختی، اور موڑنے والی کارکردگی، یہ سب مواد کی کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔
2.2.3 میٹالوگرافک ساخت کا تجزیہ
مواد B1 اور B2 ٹیسٹ کے عمل کی دھاتی ساخت کا تجزیہ GB/T13298-1991 معیار کے مطابق کیا گیا۔ شکل 1 + 605℃ پہلی ٹیمپرنگ کو نارملائز کرنے کے میٹالوگرافک ڈھانچے کو دکھاتا ہے، اور شکل 2 معمول پر لانے + پہلی ٹیمپرنگ + سیکنڈ ٹیمپرنگ کی میٹالوگرافک ساخت کو ظاہر کرتا ہے۔ میٹالوگرافک معائنہ اور تجزیہ سے، گرمی کے علاج کے بعد ZG06C r13N i4M o کا بنیادی ڈھانچہ کم کاربن لیتھ مارٹینائٹ + ریورسڈ آسٹنائٹ ہے۔ میٹالوگرافک ڈھانچے کے تجزیہ سے، پہلی ٹیمپرنگ کے بعد مواد کے لیتھ مارٹینائٹ بنڈل موٹے اور لمبے ہوتے ہیں۔ دوسری ٹیمپرنگ کے بعد، میٹرکس کا ڈھانچہ قدرے بدل جاتا ہے، مارٹینائٹ کا ڈھانچہ بھی قدرے بہتر ہوتا ہے، اور ڈھانچہ زیادہ یکساں ہوتا ہے۔ کارکردگی کے لحاظ سے، پیداوار کی طاقت اور پلاسٹکٹی کو ایک خاص حد تک بہتر بنایا گیا ہے۔
شکل 1 ZG06Cr13Ni4Mo نارملائزنگ + ایک ٹیمپرنگ مائکرو اسٹرکچر
شکل 2 ZG06Cr13Ni4Mo نارملائزنگ + دو بار ٹیمپرنگ میٹالوگرافک ڈھانچہ
2.2.4 ٹیسٹ کے نتائج کا تجزیہ
1) ٹیسٹ نے تصدیق کی ہے کہ ZG06C r13N i4M o مواد میں سختی کی صلاحیت اچھی ہے۔ نارملائزنگ + ٹیمپرنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ کے ذریعے، مواد اچھی مکینیکل خصوصیات حاصل کرسکتا ہے۔ ہیٹ ٹریٹمنٹ کو معمول پر لانے کے بعد دو ٹمپیرنگ کی پیداوار کی طاقت اور پلاسٹک کی خصوصیات (طویل) ایک ٹیمپرنگ کی نسبت بہت زیادہ ہیں۔
2) ٹیسٹ تجزیہ ثابت کرتا ہے کہ نارملائز کرنے کے بعد ZG06C r13N i4M o کی ساخت مارٹینائٹ ہے، اور ٹیمپرنگ کے بعد کی ساخت کم کاربن لیتھ ٹیمپرڈ مارٹینائٹ + ریورسڈ آسٹنائٹ ہے۔ معکوس آسٹینائٹ میں معکوس ڈھانچہ اعلی تھرمل استحکام رکھتا ہے اور اس کا مواد کی مکینیکل خصوصیات، اثرات کی خصوصیات اور کاسٹنگ اور ویلڈنگ کے عمل کی خصوصیات پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔ لہذا، مواد میں اعلی طاقت، اعلی پلاسٹک کی سختی، مناسب سختی، اچھی کریک مزاحمت اور گرمی کے علاج کے بعد اچھی کاسٹنگ اور ویلڈنگ کی خصوصیات ہیں۔
3) ZG06C r13N i4M o کی ثانوی ٹیمپرنگ کارکردگی میں بہتری کی وجوہات کا تجزیہ کریں۔ نارملائز کرنے، گرم کرنے اور حرارت کے تحفظ کے بعد، ZG06C r13N i4M o آسنیٹائزیشن کے بعد باریک دانے دار آسٹنائٹ بناتا ہے، اور پھر تیزی سے ٹھنڈک کے بعد کم کاربن مارٹینائٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ پہلی ٹیمپرنگ میں، مارٹین سائیٹ میں موجود سپر سیچوریٹڈ کاربن کاربائیڈز کی شکل میں نکلتا ہے، اس طرح مواد کی طاقت کو کم کرتا ہے اور مواد کی پلاسٹکٹی اور سختی کو بہتر بناتا ہے۔ پہلی ٹیمپرنگ کے زیادہ درجہ حرارت کی وجہ سے، پہلی ٹیمپرنگ میں ٹمپیرڈ مارٹینائٹ کے علاوہ انتہائی باریک ریورس آسٹنائٹ پیدا ہوتا ہے۔ یہ ریورس آسٹینائٹ ٹیمپرنگ کولنگ کے دوران جزوی طور پر مارٹینائٹ میں تبدیل ہو جاتے ہیں، جو ثانوی ٹیمپرنگ کے عمل کے دوران دوبارہ پیدا ہونے والے مستحکم ریورس آسٹینائٹ کے نیوکلیشن اور نمو کے لیے حالات فراہم کرتے ہیں۔ ثانوی ٹیمپرنگ کا مقصد کافی مستحکم ریورس آسٹنائٹ حاصل کرنا ہے۔ یہ ریورس آسٹینائٹس پلاسٹک کی اخترتی کے دوران مرحلے میں تبدیلی سے گزر سکتے ہیں، اس طرح مواد کی طاقت اور پلاسٹکٹی کو بہتر بناتے ہیں۔ محدود حالات کی وجہ سے، ریورس آسٹنائٹ کا مشاہدہ اور تجزیہ کرنا ناممکن ہے، اس لیے اس تجربے کو تقابلی تجزیہ کے لیے مکینیکل خصوصیات اور مائیکرو اسٹرکچر کو اہم تحقیقی اشیاء کے طور پر لینا چاہیے۔
3 پیداوار کی درخواست
ZG06C r13N i4M o بہترین کارکردگی کے ساتھ ایک اعلیٰ طاقت کا سٹینلیس سٹیل کاسٹ سٹیل مواد ہے۔ جب بلیڈ کی اصل پیداوار کی جاتی ہے تو، تجربے کے ذریعے طے شدہ کیمیائی ساخت اور اندرونی کنٹرول کی ضروریات، اور ثانوی نارملائزنگ + ٹیمپرنگ کے گرمی کے علاج کے عمل کو پیداوار کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ہیٹ ٹریٹمنٹ کا عمل تصویر 3 میں دکھایا گیا ہے۔ فی الحال، 10 بڑے ہائیڈرو پاور بلیڈز کی تیاری مکمل ہو چکی ہے، اور کارکردگی تمام صارف کی ضروریات کو پورا کرتی ہے۔ انہوں نے صارف کا دوبارہ معائنہ پاس کیا ہے اور اچھی تشخیص حاصل کی ہے۔
پیچیدہ خمیدہ بلیڈز، بڑے سموچ کے طول و عرض، موٹے شافٹ ہیڈز، اور آسان اخترتی اور کریکنگ کی خصوصیات کے لیے، گرمی کے علاج کے عمل میں کچھ عمل کے اقدامات کرنے کی ضرورت ہے:
1) شافٹ کا سر نیچے کی طرف ہے اور بلیڈ اوپر کی طرف ہے۔ فرنس لوڈنگ اسکیم کو کم سے کم اخترتی کی سہولت کے لیے اپنایا گیا ہے، جیسا کہ شکل 4 میں دکھایا گیا ہے۔
2) اس بات کو یقینی بنائیں کہ ٹھنڈک کو یقینی بنانے کے لئے کاسٹنگ اور کاسٹنگ اور پیڈ آئرن نچلی پلیٹ کے درمیان کافی بڑا خلا ہے، اور اس بات کو یقینی بنائیں کہ موٹا شافٹ سر الٹراسونک پتہ لگانے کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔
3) ورک پیس کے ہیٹنگ اسٹیج کو کئی بار تقسیم کیا جاتا ہے تاکہ کریکنگ کو روکنے کے لیے حرارتی عمل کے دوران کاسٹنگ کے تنظیمی دباؤ کو کم کیا جا سکے۔
مندرجہ بالا گرمی کے علاج کے اقدامات پر عمل درآمد بلیڈ کے گرمی کے علاج کے معیار کو یقینی بناتا ہے۔
شکل 3 ZG06Cr13Ni4Mo بلیڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کا عمل
شکل 4 بلیڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ پروسیس فرنس لوڈنگ اسکیم
4 نتیجہ
1) مواد کی کیمیائی ساخت کے اندرونی کنٹرول کی بنیاد پر، ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل کی جانچ کے ذریعے، یہ طے کیا جاتا ہے کہ ZG06C r13N i4M o اعلی طاقت والے سٹینلیس سٹیل کے ہیٹ ٹریٹمنٹ کا عمل 1 کا ہیٹ ٹریٹمنٹ عمل ہے۔ 010℃ نارملائزنگ + 605℃ پرائمری ٹیمپرنگ + 580℃ سیکنڈری ٹیمپرنگ، جو اس بات کو یقینی بنا سکتی ہے کہ مکینیکل خصوصیات، کم درجہ حرارت کے اثرات کی خصوصیات اور معدنیات سے متعلق مواد کی سرد موڑنے والی خصوصیات معیاری ضروریات کو پورا کرتی ہیں۔
2) ZG06C r13N i4M o مواد میں سختی اچھی ہے۔ نارملائز کرنے کے بعد ڈھانچہ + دو بار ٹیمپرنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ ایک کم کاربن لیتھ مارٹینائٹ + ریورس آسٹنائٹ ہے جس میں اچھی کارکردگی ہے، جس میں اعلی طاقت، اعلی پلاسٹک کی سختی، مناسب سختی، اچھی کریک مزاحمت اور اچھی کاسٹنگ اور ویلڈنگ کی کارکردگی ہے۔
3) تجربے کے ذریعے طے شدہ + دو بار ٹیمپرنگ کو نارملائز کرنے کی ہیٹ ٹریٹمنٹ اسکیم بڑے بلیڈوں کی ہیٹ ٹریٹمنٹ پروسیس پروڈکشن پر لاگو ہوتی ہے، اور مادی خصوصیات سبھی صارف کی معیاری ضروریات کو پورا کرتی ہیں۔
پوسٹ ٹائم: جون-28-2024
