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CN617鎳基高溫耐熱合金（化學(xué)成分）固溶處理對其組織和硬度的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.85978597.cn
更新時間：2015-04-17
根據(jù)700℃蒸汽參數(shù)超超臨界燃煤火電機(jī)組主蒸汽管道使用要求，鋼鐵研究總院和撫順特殊鋼股份公司改型Inconel617合金并命名為CN617合金。
???Inconel617合金是鎳-鉻-鈷-鉬固溶強(qiáng)化型奧氏體鎳基耐熱合金，具有良好的高溫強(qiáng)度、優(yōu)異的熱加工性以及焊接性能，被國內(nèi)外認(rèn)為是未來700℃蒸汽參數(shù)超超臨界燃煤火電機(jī)組主蒸汽管道的首選材料之一。我國于2010年成立了國家700℃超超臨界燃煤火電機(jī)組創(chuàng)新聯(lián)盟，同時我國700℃超超臨界燃煤火電機(jī)組示范電站的建立已被提上日程，因此對所需耐熱合金管材國產(chǎn)化的需求越來越迫切。根據(jù)700℃蒸汽參數(shù)超超臨界燃煤火電機(jī)組主蒸汽管道使用要求，鋼鐵研究總院和撫順特殊鋼股份公司改型Inconel617合金并命名為CN617合金。由于Inconel617合金是固溶強(qiáng)化型合金，交貨態(tài)為固溶態(tài)，因此固溶處理的好壞對于CN617合金產(chǎn)品的最終性能非常重要。本項目著重研究固溶處理對CN617合金組織和性能的影響，對工業(yè)制管熱處理具有指導(dǎo)意義。
試驗材料為經(jīng)真空感應(yīng)爐冶煉的25kg鑄錠，多火鍛造成Φ16mm的棒材，鍛后空冷，其主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為0.06C、21.93Cr、12.08Co、8.5Mo、1.06Al、0.4Ti、0.048Nb、0.20V、0.0032B、＜0.02Zr。從鍛態(tài)組織圖可以看出，鍛造工藝合理，鍛態(tài)組織為完全再結(jié)晶組織，組織均勻，掃描電鏡發(fā)現(xiàn)晶界和晶內(nèi)有大量富Cr和Mo碳化物。
固溶處理試驗在箱式電阻爐中進(jìn)行，將一組試樣分別在1125、1150、1175和1200℃下進(jìn)行1h固溶處理；另一組試樣在1175℃下，分別進(jìn)行20、40、60及120min固溶處理，分別觀察固溶溫度及保溫時間對組織和硬度的影響。
金相試樣采用手工腐蝕，腐蝕液為CuCl2+HCl+C2H5OH；平均晶粒尺寸按照GB/T6394-2002《金屬平均晶粒度測定方法》采用截點法統(tǒng)計；硬度測試在HB-3000C型布氏硬度機(jī)上進(jìn)行，載荷砝碼為187.5kg。
????結(jié)果表明，CN617合金在1125～1200℃溫度范圍內(nèi)固溶處理時，晶粒正常長大，平均晶粒尺寸從31μm增長到206μm左右。在1175℃固溶處理時，當(dāng)固溶時間從20min延長到120min，平均晶粒尺寸從61μm增長到153μm左右。CN617合金經(jīng)1125～1200℃溫度固溶后，晶內(nèi)和晶界中仍存在大量未溶富鉻和鉬型碳化物。當(dāng)固溶溫度超過1175℃，晶界處富鉻和鉬碳化物可基本回溶。在1175℃固溶保溫不同時間后，平均晶粒尺寸與硬度很好地符合Hall-Petch關(guān)系式。
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