GH690合金管材熱處理工藝優化
發布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn
更新時間：2016-05-06
以國外Inconel 690成品管的顯微組織為參照對象，對國產GH690合金管材在不同工藝條件下的固溶處理與等溫熱處理（TT處理）工藝進行了研究；采用OM、SEM和TEM等表征手段分析了工藝參數對其晶粒度、晶界碳化物形貌和貧Cr區的影響。
核電站蒸汽發生器傳熱管用690合金管承受高溫、高壓和水介質的腐蝕，合金晶粒度、晶間Cr的貧化、晶間碳化物及其對應力集中的力學效應，均是影響材料的耐晶間腐蝕及應力腐蝕性能的重要因素。除嚴格控制成分外，合理的熱處理工藝在消除這些因素對材料性能的不利影響方面至關重要。
以國外Inconel?690成品管的顯微組織為參照對象，對國產GH690合金管材在不同工藝條件下的固溶處理與等溫熱處理（TT處理）工藝進行了研究；采用OM、SEM和TEM等表征手段分析了工藝參數對其晶粒度、晶界碳化物形貌和貧Cr區的影響。結果表明：
（1）國外Inconel?690成品管晶粒分布不均勻，平均晶粒尺寸約為23μm，其晶粒度在7～10級的晶粒數量最多。晶界碳化物主要呈細小半連續狀分布且存在較多大尺寸的TiN顆粒。晶界附近存在寬約200nm的貧Cr區。
（2）國產GH690合金管在固溶處理過程中，隨著固溶溫度的提高，晶粒不斷長大，長大激活能為265kJ/mol。當固溶溫度超過1100℃時，晶粒長大更加明顯，同時保溫時間對晶粒尺寸的影響也變得顯著。
（3）國產GH690合金管經不同工藝條件下TT處理后，晶界碳化物主要表現為細小而分散、細小而半連續、粗大而半連續和粗大而分散4種分布狀態。TT處理工藝參數為680℃/10～20h、715℃/10～20h、750℃/5～15h時，其晶界碳化物呈細小半連續分布。
（4）國產GH690合金管經1090～1110℃/5min固溶處理后平均晶粒尺寸及晶粒度分布與國外Inconel?690成品管接近。經715℃/10h或15h的TT處理后，國產GH690合金管晶界碳化物形貌及貧Cr區演化特征與國外Inconel?690成品管接近，但其TiN顆粒尺寸、數量明顯小于、少于后者，且其最低Cr濃度高于后者，有助于提高合金的耐點蝕性能和抗晶間腐蝕性能。國產GH690合金管總體顯微組織優于國外Inconel?690成品管。
（5）綜合對比國內外690合金管的組織特征，并兼顧實際生產中的成本問題，建議國產GH690合金管的熱處理優化工藝為1090～1110℃/5min+715℃/10～15h。
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