谢锡善董建新付书红张麦仓
金属学报
doi:DOI: 10.3724/SP.J.1037.2010.00436
半个世纪以来, 以γ´´和γ´相强化的Ni-Fe基高温合金Inconel 718(GH4169)由于其优异的力学和工艺性能, 在650 ℃以下的高温环境中得到了广泛的应用. 本文采用热力学计算以及合金设计理论与大量的力学性能相结合, 不仅在常规热处理并且在高温长期时效状态下来研究主要强化元素Nb, Ti, Al和杂质元素P, S以及微合金化元素Mg的作用. 采用金相, SEM, TEM, EDS, SAED以及电解萃取和相化学分析等综合分析方法, 对各类析出相γ´´, γ´, δ, δ´´, σ和α-Cr进行定性的分析, 同时亦采用Auger能谱仪分析晶界元素的偏聚行为. 研究结果表明, 为提高GH4169原型合金的性能, 主要强化元素 Nb应控制在高限(5.4%-5.5%), 降低S到10×10-6以下, 提高P至150×10-6以下, 并添加适量的Mg. 为提高GH4169合金的使用温度到680 ℃甚至更高, 必须通过合金化的途径来提高主要强化相 γ´´/γ´的最高稳定温度和控制晶界析出相. 为此, 680 ℃或更高一点温度使用的改进型 GH4169合金中Nb仍应控制在高限(5.4%-5.5%), S控制到10×10-6以下, P提高到150×10-6, 配合适量的Mg微合金化, 同时要提高Al含量至1.0%-1.5%, Ti含量不变仍控制在1%左右, 改进型GH4169合金不仅在650 ℃以上显示出优良的高温组织稳定性, 并且亦提高了高温力学性能.
关键词:
Ni-Fe基高温合金
,
structure stability
,
modification
,
minor element
吴栋
,
王鑫
,
董文超
,
陆善平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00355
采用焊接热模拟实验,研究了焊接热循环对一种700℃超超临界火电机组高温部件候选材料-Ni-Fe基高温合金组织和力学性能的影响.结果表明,固溶态Ni-Fe基高温合金在经过峰值温度为1249℃的焊接热循环后,25和700℃屈服强度和抗拉强度都降低,延伸率升高.对经过焊接热循环后的合金再进行时效处理发现,在25℃时,焊接热循环后再时效样品的屈服强度和抗拉强度与母材时效态相当;在700℃时,焊接热循环后再时效样品的强度高于母材时效态的强度.Ni-Fe基高温合金在高温焊接热循环过程中,强化相γ'以及难溶相MC发生溶解,导致强度下降.经过时效处理后,强化相γ'再次大量析出,同时晶界析出了M23C6.M23C6存在于晶界,并没有造成拉伸性能的弱化.高温焊接热循环使MC发生部分溶解,为M23C6的时效析出提供了C元素.
关键词:
Ni-Fe基高温合金
,
焊接热循环
,
时效
,
γ'
,
碳化物
,
力学性能
