新型铁铬镍合金固溶处理后的组织和性能

采用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜,对新型Cr20Ni30NbA1合金固溶后的显微组织进行分析,测试了该合金的冲击、拉伸力学性能,观察了断口形貌.结果表明,Cr20Ni30NbA1合金基体组织为奥氏体,第二相为Cr的碳化物和Nb的碳化物.室温、高温下的抗拉强度及伸长率均满足相应标准的规定值,且室温冲击吸收能量也满足标准要求.室温、高温拉伸均为韧窝断口,但高温韧窝深度大于室温,高温下拉伸断口韧窝底部发现氮化铝.     

新型Cr19Ni28Ti合金空气中高温氧化的研究

利用增重法研究了新型Cr19Ni28Ti合金在700、800和900℃空气中的高温氧化行为,绘制了高温氧化动力学增重曲线,并利用XRD、SEM和EDS对氧化膜进行了表征。结果表明,700、800和900℃氧化增重分别为0.07、0.1和0.45mg/cm2,具有良好的抗氧化性;高温氧化动力学曲线符合抛物线规律。700℃氧化100h的氧化膜主要由Mn1.5Cr1.5O4、Fe(Ni)Cr2O4和Cr2O3组成;800℃氧化后增加了产物Fe2.95-Si0.05O4;900℃氧化Ti已经开始向金属表面扩散,并与氧发生反应,生成了TiO2。     

800H合金焊接性能研究

采用TIG焊接了800H合金,利用OM和SEM对焊接接头的微观组织进行表征,通过EDS分析了第二相的成分,用XRD对焊缝和母材进行物相分析,使用万能试验机和硬度试验机测试了焊接接头的力学性能,并观察了拉伸断口的形貌.结果表明:采用焊接电流65～70 A、焊接速度100～120 mm/min、氩气流量8～10 L/min的工艺条件,有效避免了焊接热裂纹的出现,焊缝组织为奥氏体和少量第二相(主要为Fe、Cr的碳化物和TiN);焊接接头的平均抗拉强度高达520 MPa、伸长率为32％,拉伸断裂为韧性断裂;焊缝和热影响区的硬度较低,平均值分别为154.2和161.7 HV,母材硬度平均为184 HV.     

新型Cr20Ni30NbAl铁镍基合金的高温蠕变行为

研究了铁镍基合金800H和Cr20Ni30NbAl的固溶组织以及600℃下不同应力的蠕变性能.利用OM、SEM和TEM对两种合金进行了对比研究,发现在相同的固溶处理条件下,两种合金晶界都析出(Cr,Fe) 23C6,800H合金晶内弥散TiN颗粒直径约为60 nm,而Cr20Ni30NbAl合金由于Nb的加入在晶内弥散析出更细小的NbC颗粒,直径约5 nm,细小的弥散颗粒有效地提高了Cr20Ni30NbAl合金的蠕变强度.应用蠕变本构方程求的应力指数800H合金n0=8.79789,Cr20Ni30NbAl合金n1=17.58397.蠕变过程中,两种合金位错切割第二相均为Orowan机制,在600℃下Cr20Ni30NbAl合金具有更高的蠕变强度.800H合金断口表面出现带有小韧窝的沿晶断裂,Cr20Ni30NbAl合金断裂没有出现颈缩现象,断口呈现岩石状的沿晶断裂.