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Incoloy800鐵鎳鉻基高溫合金晶界工程工藝優(yōu)化
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時(shí)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(qiáng)度，良好的可焊性，耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能，被廣泛應(yīng)用在石油加工中的熱交換器、常規(guī)電站和核電工業(yè)中的傳熱管、熱交換器、蒸汽發(fā)生器和過(guò)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(qiáng)度，良好的可焊性，耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能，被廣泛應(yīng)用在石油加工中的熱交換器、常規(guī)電站和核電工業(yè)中的傳熱管、熱交換器、蒸汽發(fā)生器和過(guò)熱器件等。晶界工程（?grain?boundary?engineering）是近三十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)。在晶界工程研究中，廣泛使用的是重位點(diǎn)陣模型。重位點(diǎn)陣，即CSL（coincidence?site?lattice）點(diǎn)陣。低重位點(diǎn)陣晶界被定義為低層錯(cuò)能晶界，而剩余的其它高層錯(cuò)能晶界被稱(chēng)為隨機(jī)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(biāo)。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(yōu)化。許多材料經(jīng)晶界工程處理后，耐應(yīng)力開(kāi)裂和晶間腐蝕，以及延展性都會(huì)得到顯著改善。因此，研究人員試圖通過(guò)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(yōu)化其分布，改善材料與晶界有關(guān)的多種性能。
實(shí)驗(yàn)材料為商業(yè)用核電蒸汽發(fā)生器傳熱管所用的Incoloy800合金。用線(xiàn)切割機(jī)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(jìn)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(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡上進(jìn)行EBSD分析測(cè)試，選擇Iron-γ的菊池花樣作比對(duì)，步長(zhǎng)設(shè)定為4μm，掃描近50000?個(gè)點(diǎn)，標(biāo)定率均保證在93%以上。經(jīng)按照Palumbo-Aust標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)的OIM系統(tǒng)處理得到一系列晶體學(xué)信息。
（1）隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng)，總的低ΣCSL晶界比例逐漸增長(zhǎng)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(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，而Σ1晶界相反，出現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì)。
????（2）優(yōu)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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