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無錫國勁合金有限公司
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閱讀：507發布時間：2017-8-26
無錫國勁合金有限公司專業供應高溫、高壓、耐蝕合金無縫管、管件產品。公司產品質量穩定，成為核火電廠、石油、化工、汽車等行業供應商。
? 321H不銹鋼在能源的日益緊張以及傳統核反應堆的安全問題,使具有固有安全屬性的熔鹽反應堆成為前景的第四代反應堆,受到世界各國關注。Hasloy N合金作為熔鹽反應堆堆芯容器和回路管道等關鍵結構件的*備選材料而備受關注。該合金zui初由美國研發出來,但由于政治原因,美國已于上世紀70年代中止了該合金的相關研究,其技術水平仍停留在上世紀六七十年代,尚存在諸多問題。本文在Hasloy N合金的基礎上,研發出一種性能更優的GH3535耐蝕Ni基高溫合金,系統研究了熱處理制度、微量元素對GH3535合金組織和性能的影響,探討了GH3535合金在700℃長期時效10000h過程中的組織和性能穩定性,深入分析了GH3535合金的抗氧化性能和抗FLiNaK熔鹽腐蝕性能。主要研究內容及結論如下：(1)研究了熱處理對合金組織和持久性能的影響。結果表明：固溶處理影響晶粒尺寸以及碳化物的分布和含量。固溶處理后晶粒長大,碳化物的分布由晶界轉為晶內。當溫度達到1220℃時,初生M6C碳化物出現大量溶解,數量顯著下降。經900℃/2h時效處理后,沿晶界析出與基體共格的M12C型碳化物。持久實驗過程中,有細小顆粒狀碳化物沿晶界析出。650℃/320MPa測試條件下析出的碳化物尺寸小,數量少,對持久性能影響不大；而700℃/240MPa測試條件下,大量顆粒狀碳化物沿晶界析出,尺寸和數量均接近900℃/2h時效處理樣品,對持久性能影響顯著。650℃/320MPa測試條件下,持久壽命和延伸率在固溶處理后顯著降低,并隨固溶溫度的提高而下降,時效后樣品的持久壽命和延伸率顯著提高；而當測試條件為700℃/240MPa時,持久壽命在固溶處理后顯著提高,并隨固溶處理溫度的升高而先增加后在1220℃時顯著下降。時效處理后持久壽命及延伸率在兩組測試條件下均得到提高,但650℃/320MPa測試條件下提高更顯著。合金持久性能的變化與晶粒尺寸長大、初生M6C碳化物回溶及二次碳化物M12C的析出有關。本實驗揭示了GH3535合金的等強溫度在650℃-700℃之間,當使用溫度超過700℃時,適宜選擇大晶粒；而當使用溫度低于650℃時,則適宜選擇小晶粒。(2)研究了C元素對GH3535合金組織和性能的影響規律。結果表明：C含量越高,碳化物越多,在高溫熱處理過程中的晶粒尺寸長大幅度越小。碳化物對合金晶粒尺寸長大有顯著抑制作用。GH3535合金的持久壽命隨C含量增加而提高,延伸率和沖擊性能隨C含量的增加而下降。GH3535合金無錫國勁合金有限公司碳含量為0.04wt.%～0.06wt.%。(3)研究了Si元素對GH3535合金在700℃長期時效10000h過程中組織和性能的影響。結果表明：Si影響GH3535合金在700℃長期時效過程中二次碳化物的析出類型,有Si添加合金析出的是與基體共格的M12C型富Mo碳化物；而無Si添加合金析出的是M6C型碳化物。兩種合金中的二次碳化物析出量均隨時效時間的延長而增加,在1000h達到峰值后,無顯著增加。兩種合金的持久壽命和延伸率均隨時效時間的延長而增加,并在1000h達到峰值,繼續延長時效時間,含Si合金性能變化不大而無Si合金性能顯著下降。含Si合金二次析出的M12C型碳化物與基體界面結合力更強,能夠有效阻礙裂紋擴展,并提高合金的持久壽命和延伸率,適量(0.45wt.%)的Si添加對合金長期時效過程中的持久性能有益。(4)對比分析了GH3535合金在700℃和900℃的恒溫和循環氧化行為。結果表明：合金在700℃和900℃恒溫氧化過程中,Mn. Si元素擴散進入氧化膜,形成尖晶石結構的氧化物,對氧化性能有益。氧化速率逐漸降低并趨于平緩。氧化500h后,合金表面形成了連續致密的Cr203保護性氧化膜,合金表面氧化膜均無剝落。在循環氧化過程中,由于氧化層與基體熱膨脹系數的差異,造成氧化層剝離,使大量Mo元素參與氧化,而Mo的氧化物不具保護性,合金表面無法形成連續致密的Cr2O3保護性氧化膜,抗氧化性能急劇下降,在900℃循環氧化條件下甚至出現了加速氧化現象。(5)研究了GH3535合金在700℃熔融FLiNaK熔鹽中的腐蝕行為,以及Al2O3涂層對GH3535合金抗熔鹽腐蝕性能的影響。結果表明,GH3535合金在熔鹽中主要發生Mo、 Cr的脫溶腐蝕。Al2O3涂層在FLiNaK熔鹽中發生溶解,導致合金表面形成腐蝕電池而加速了合金的腐蝕。GH4169高溫合金是一種時效硬化鎳-鉻-鐵基變形合金,具有優異的抗氧化性、抗熱腐蝕性和抗疲勞性能以及良好的斷裂韌性和塑性等綜合力學性能且組織性能穩定,特別適合于飛行器熱端部件和固體火箭零部件的制造,在無錫國勁合金有限公司航天高溫材料領域中應用廣泛。由于航天零部件對材料組織結構和綜合力學性的能要求越來越苛刻,通常工藝制備的GH4169高溫合金已不能滿足要求。本文提出的熱鍛-冷軋細晶工藝,能夠細化GH4169高溫合金板材晶粒尺寸,提高其綜合力學性能,以達到航天零部件的使用要求。經過固溶-熱鍛→*次冷軋處理→δ相析出處理→第二次冷軋處理一系列變形后,將GH4169高溫合金板材進行退火再結晶處理,晶粒尺寸達到4~5μm。采用高溫金相實驗,對變形后合金的再結晶過程進行原位觀察研究,分析GH4169高溫合金晶粒細化機制。對細晶前后合金的硬度和室溫拉伸性能進行比較,細晶合金硬度和抗拉強度提高,延伸率略有降低。GH4169高溫合金主要由基體γ相、強化相γ’相、γ’’相及δ相組成,分析不同相對合金塑性與硬度的影響。研究900℃不同保溫時間δ相的析出規律、形貌演變規律并根據Jade6.0相分析軟件測定δ相含量,研究冷軋變形量與保溫時間對δ相析出含量的影響規律。利用EBSD、SEM等分析方法對GH4169細晶合金進行超塑性組織條件分析并通過對比GH4169合金細晶前后的常溫與高溫拉伸曲線,分析細晶GH4169高溫合金超塑性形變機理。
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