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碳含量對0Cr25Ni35AlTi合金組織、力學性能和耐晶間腐蝕性能的影響

發布人:上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn 更新時間:2016-02-26
0Cr25Ni35AlTi合金是在Incoloy800合金的基礎上進行優化改進的合金,主要是調整合金的元素含量,使合金具有更加良好的抗晶間腐蝕與抗應力腐蝕性能,可應用于核電蒸汽發生器傳熱管等領域。
0Cr25Ni35AlTi合金是在Incoloy800合金的基礎上進行優化改進的合金,主要是調整合金的元素含量,使合金具有更加良好的抗晶間腐蝕與抗應力腐蝕性能,可應用于核電蒸汽發生器傳熱管等領域。由于合金的晶粒度、組織中碳化物的數量決定合金的基本性能,而這些因素都與合金中碳含量相關,因此控制合金中碳含量對其使用性能會產生重要的影響。為此,研究了碳含量的變化對合金組織及性能的影響,為優化合金的成分,合金的熱處理工藝及管材的應用提供指導。
試驗材料采用真空感應精煉成20kg的鑄錠,經過鍛造、軋制成為寬125mm、厚1.5mm板材,板材在氫保護氣氛下進行1000℃×5min不完全固溶處理后水冷。主要化學成分(質量分數,%)見表1。
表1??試驗用0Cr25Ni35AlTi合金的化學成分(質量分數,%)

編號
C
Si
Mn
Cr
Ni
Al
Ti
Fe
1
0.017
0.57
1.08
25.51
35.35
0.44
0.48
余量
2
0.023
0.55
1.08
25.42
35.53
0.37
0.47
余量
3
0.029
0.55
1.08
25.36
35.47
0.44
0.48
余量
4
0.038
0.57
1.09
25.43
35.40
0.43
0.49
余量

?
采用Lei-ca?MEF-4M型光學顯微鏡和S-4300冷場發射掃描電鏡觀察分析合金的顯微組織。按照GB/T?6394-2002測定晶粒度。采用CMT-4105型萬能試驗機測試合金室溫拉伸性能。通過5%HCl+5%甘油+1%檸檬酸甲醇溶液對試樣進行電解萃取,收集電解殘渣,借助帕納科χ射線衍射儀對電解殘渣進行常規結構分析,電解殘渣經過濾、洗滌后,采用分光光度法測定各種合金元素,對析出相、化學成分進行定量分析。用電化學再活化法測定該合金的晶間腐蝕敏感性。試驗結果表明:
(1)隨著碳含量的增加,0Cr25Ni35AlTi析出物數量逐漸增加。析出物類型主要為M23C6富鉻碳化物,當碳含量接近或者大于0.03%時,析出物數量明顯增加,呈現條帶狀和網狀分布。
(2)對不同碳含量的0Cr25Ni35AlTi合金來說,隨著碳含量增加,平均晶粒度尺寸減小,M23C6析出量增加,合金的強度增加,伸長率呈現減小的趨勢。
(3)0Cr25Ni35AlTi合金經敏化處理后,隨著碳含量增加,M23C6富鉻碳化物析出增加,導致局部鉻的貧化,合金的耐晶間腐蝕性能降低。碳含量應該控制在0.025%以下,可以保證強度保持在300MPa以上,同時合金仍具有良好的耐晶間腐蝕性能。

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