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760℃長期時效對一種Ni-Cr-W-Fe合金組織和力學性能的影響

發布人:上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn 更新時間:2016-01-11
國內外針對700℃超超臨界電站用高溫合金制定了研究計劃,開發了HR6W、GH984、CCA617和Inconel740等合金。

?鎳基或Fe-Ni基合金具有優異的高溫強度,易于滿足700℃電站高溫部件強度要求,然而其焊接性能、成形性能和抗腐蝕性能不容易滿足高溫長時應用的要求,為此國內外針對700℃超超臨界電站用高溫合金制定了研究計劃,開發了HR6W、GH984、CCA617和Inconel740等合金。我國正在積極開發700℃超超臨界技術,為了降低合金成本和電站制造成本,發展適宜于我國原材料特點的電站用高溫合金材料,研究人員設計了一種Ni-Cr-W-Fe合金。該合金不含Co,采用W進行固溶強化,采用Al進行析出強化,通過C和B等微量元素進行晶界強化,加入5%~10%(質量分數)的Fe降低合金成本,目標是用于700℃超超臨界機組過熱器管材。為了考察該合金的組織穩定性,本工作研究了760℃長期時效時合金顯微組織的演變規律,分析和討論了組織變化對拉伸性能的影響。

采用真空感應爐熔煉并澆注成Ni-Cr-W-Fe合金錠,化學成分(質量分數%)為:C0.0071,Cr20,Fe5,W6,Al3.25,B0.002,Ni余量。合金錠在1150℃溫度下開坯鍛造成35mm×35mm的方坯,再于1100℃熱軋成直徑為14mm的棒材。棒材熱處理制度為:在1100℃固溶處理30min,水冷;760℃時效處理16h,空冷,時效處理后,試樣在760℃保溫200~3000h。采用OM,SEM和TEM研究該合金在760℃長期時效過程中的顯微組織變化,測試了合金室溫和高溫力學性能,對拉伸斷口進行分析。
結果表明:1100℃固溶后合金平均晶粒尺寸約為80μm,晶內包含退火孿晶。760℃時效后合金中析出M23C6和γ'相。γ'相尺寸約為29nm,體積分數約為19%。760℃長期時效后,γ'顆粒平均尺寸與時間t滿足Ostwald方程。固溶態合金具有優異的室溫塑性,拉伸斷口具有韌性斷裂形貌。時效態合金室溫屈服強度明顯增加,塑性下降。隨760℃保溫時間延長,合金室溫和高溫屈服強度緩慢降低。與時效態合金相比,1000~3000h時效后的合金室溫塑性降低,高溫塑性維持在15%左右,與時效態基本相當。

作為值得信賴的合作伙伴和高品質金屬合金的半成品供應商,艾荔艾擁有完善的服務體系和專業的團隊。在同客戶交易的過程中,我們力求根據不同的應用需求將我們的產品做到精益求精。針對當前和未來的市場需求,艾荔艾致力于為客戶提供最佳的金屬材料解決方案。

AILIAI has been a reliable partner and supplier of sophisticated and high-quality semi-finished products maed of alloys. In dialogue with our customers, we optimise our products to meet the specific application requirements. AILIAI develops the best alloy material solutions for current and future challenges.

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