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Incoloy800鐵鎳鉻基高溫合金晶界工程工藝優化
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-06-06
Incoloy800是一種鐵鎳鉻基高溫合金，由于其具有高蠕變斷裂強度，良好的可焊性，耐應力腐蝕開裂性能，被廣泛應用在石油加工中的熱交換器、常規電站和核電工業中的傳熱管、熱交換器、蒸汽發生器和過熱器件等。
Incoloy800是一種鐵鎳鉻基高溫合金，由于其具有高蠕變斷裂強度，良好的可焊性，耐應力腐蝕開裂性能，被廣泛應用在石油加工中的熱交換器、常規電站和核電工業中的傳熱管、熱交換器、蒸汽發生器和過熱器件等。晶界工程（?grain?boundary?engineering）是近三十年來發展起來的一項技術。在晶界工程研究中，廣泛使用的是重位點陣模型。重位點陣，即CSL（coincidence?site?lattice）點陣。低重位點陣晶界被定義為低層錯能晶界，而剩余的其它高層錯能晶界被稱為隨機晶界，低ΣCSL晶界必須符合Σ≤29。
低ΣCSL晶界比例的多少是衡量材料晶界特征分布的重要指標。一般材料的低ΣCSL晶界比例提高后，就意味著材料的晶界特征分布得到了優化。許多材料經晶界工程處理后，耐應力開裂和晶間腐蝕，以及延展性都會得到顯著改善。因此，研究人員試圖通過采用合適的形變和退火工藝，以提高Incoloy800合金中的低ΣCSL晶界比例，優化其分布，改善材料與晶界有關的多種性能。
實驗材料為商業用核電蒸汽發生器傳熱管所用的Incoloy800合金。用線切割機割出厚度為1.5mm的板，用酒精清洗去掉油污。將樣品在980℃固溶處理15min，水淬；然后單道次分別冷軋3%、5%和8%后，在980℃退火3～15min，水冷。選用80%冰醋酸＋20%高氯酸作為電解液，在30V電壓下進行電解拋光。將拋光好的樣品在配有EBSD的S-570掃描電子顯微鏡和Apollo?300熱場發射掃描電子顯微鏡上進行EBSD分析測試，選擇Iron-γ的菊池花樣作比對，步長設定為4μm，掃描近50000?個點，標定率均保證在93%以上。經按照Palumbo-Aust標準統計的OIM系統處理得到一系列晶體學信息。
（1）隨著退火時間的延長，總的低ΣCSL晶界比例逐漸增長到70%，Σ1晶界比例隨Σ3晶界比例上升而下降。隨著變形量的增加，總的低ΣCSL晶界、Σ3晶界、Σ9晶界和Σ27晶界比例均呈現先增加后降低的趨勢，而Σ1晶界相反，出現先降低后增加的趨勢。
????（2）優化后的Incoloy800合金晶界工程工藝為：980℃固溶處理15min，水淬；冷軋5%（厚度方向）后在980℃退火15min，水冷。
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