镍基高温合金GH4706析出相的热力学计算与分析

应用Thermo-Calc热力学计算软件,模拟元素含量及热处理温度对镍基高温合金GH4706平衡相析出规律的影响。结果表明:平衡析出相的种类和析出温度范围与微观组织观测和差热分析的实验结果基本一致。MC碳化物的初始析出温度随Nb、Ti含量增加而降低,而析出量主要受C含量影响;η相初始析出温度与析出量随Ti含量增加而增大,受Nb、Fe影响较小;γ'相初始析出温度与析出量随Al含量增加而升高,受Ti、Nb含量影响较小;合金凝固过程中Nb、Ti会产生显著正偏析,Cr产生负偏析;Nb、Ti含量增加提高合金初熔点,降低合金的终熔点,使凝固温度范围变窄。     

Mod9Cr—1Mo耐热钢析出相的热力学计算及应用

利用势和学方法建立了耐热钢Ｍｏｄ９Ｃｒ－１Ｍｏ中析出相ＭＸ、Ｍ２３Ｃ６以及ＡｌＮ数量和组成与钢的化学成分和热处理温度之间关系的数学模型。采用相分析验证了模型的准确性，并介绍了该模型的用途。     

Waspaloy合金碳化物和γ'相析出规律的热力学计算

利用热力学计算软件Thermo-Calc对Waspaloy合金中可能析出的平衡相以及元素含量变化对其影响进行了计算分析.结果表明:碳含量的增加可以明显地提高碳化物的析出量,但对碳化物的析出温度的影响较小;γ'的析出量和析出温度均随Al、Ti含量的增加而增加,Al的影响尤为明显;Ti是MC的主要形成元素,Ti含量的增加可以提高MC的析出量,但对其析出温度无太大影响;M₂₃C₆的析出量不受Cr含量的影响,而析出温度却随着Cr含量的增加而提高.     

镍基耐蚀合金C-276铸锭元素偏析和均匀化工艺

利用光镜、扫描电镜和能谱仪等显微组织分析方法研究了镍基耐蚀合金C-276经真空冶炼+电渣重溶后铸锭的枝晶特点和元素偏析情况,根据残余偏析指数模型计算结果选取了四种均匀化实验制度,并通过均匀化实验后的组织分析和Gleeble1500试验机热模拟锻造实验验证,最终确立了适合C-276合金的均匀化工艺.结果表明:合金中偏析程度最严重的元素为Mo;在选取的四种均匀化制度中,采用1170℃下加热20h的处理方式不仅可以较好地实现成分均匀化,还能保证晶粒尺寸不过度长大,从而确保合金的热加工塑性,是最为合理的均匀化制度.实验也证明利用残余偏析指数模型,计算结果与实验结果基本吻合,在预测和评价C-276合金均匀化工艺上是可信的.     

碳含量对C-276合金组织及晶间腐蚀敏感性的影响

选取不同碳含量的C-276合金板材样品,先对样品进行固溶处理,随后在900 ℃下进行不同时间的敏化处理。采用ASTM G28中A法,对固溶及敏化后的C-276样品进行晶间腐蚀敏感性试验,得出C-276材料的晶间腐蚀年腐蚀率随敏化时间的增加而增加,即延长敏化时间会增加C-276合金的晶间腐蚀敏感性。固溶状态下,高碳型C-276合金晶间腐蚀敏感性高于低碳型C-276合金;而在900 ℃敏化30 min以后,低碳型C-276合金呈现出更高的晶间腐蚀敏感性。采用金相显微镜和扫描电镜（SEM）研究碳含量对C-276合金显微组织的影响,固溶态下,低碳型合金晶界和晶粒内部均未发现有明显析出相,而高碳型C-276合金在部分晶界和晶粒内部分布着颗粒状富含Mo的析出相μ相。敏化过程中,无论低碳还是高碳型C-276合金,其析出相均为富含Mo的M6C型碳化物。高碳型C-276合金中,由于μ相对Mo元素起到钉扎作用,导致富含Mo的碳化物析出速度减缓,因此在敏化后,高碳型C-276合金具有更低的晶间腐蚀敏感性。      

Inconel 690镍基合金平衡相的热力学计算和实验分析

采用Thermo-Calc软件研究了经1 t真空感应炉+电渣重熔工艺冶炼的典型Inconel 690镍基合金(%:0.015C、29.42Cr、9.10Fe、0.26Ti、0.16Al)的平衡相析出规律,以及合金成分对M23C6相析出行为的影响。通过扫描电镜、透射电镜、选区电子衍射和X-射线能谱法对固溶和敏化处理的Inconel 690合金的组织进行了实验分析。结果表明,Inconel 690镍基合金平衡态析出相主要为M23C6和M(CN);当固溶温度≥1000℃时,M23C6完全溶解。计算结果指出,合金中碳含量对M23C6析出量的影响最大。     

SA508-3 钢平衡相转变的热力学计算和分析

采用Thermo-Calc热力学软件计算了SA508-3钢(％:0．19C、0．01-0．22Si、1．40-1．58Mn、0．65- 0．76Ni、0．50-0．55Mo)的析出相、析出温度和各相的含量,并研究了Si和Mn-Ni-Mo含量对该钢析出相的影响。计算结果表明,SA508-3钢平衡态的析出相主要为合金渗碳体、M7C3及Mo的碳化物。Si含量变化对钢中各相析出温度和析出量无显著影响。随Mo含量降低,钢中脆性相析出减少,但对合金渗碳体析出无显著影响。SA508-3钢最佳回火温度为643-678℃。     

T122耐热钢平衡相转变的热力学计算和分析

采用Thermc-Calc热力学计算软件，对820～1200℃时T122高铬耐热钢（％：0．11～0．12C，11．37～11．97Cr，1．90～1．93W，0．38Mo，0．86～0．90Cu，0．05Nb，0．19～0．20V，0．58～0．67N，0，0023～0．0028B）在820～1200℃的热力学平衡相及合金元素Cr、Al、Ti对6铁素体和主要析出相的影响进行了研究。结果表明，T122耐热钢残留有较多的6铁素体，其主要析出相为M23C6、Laves和MX。在950～1050℃时6铁素体最少，其含量为15．7％～18．9％。M23C6析出开始温度为940℃，Laves相为750℃，MX则较稳定为〉1250℃。Cr对δ铁素体含量影响很大，但对析出相影响较小。降低Al、Ti有助于降低δ铁素体含量，增加MX含量。     

Hastelloy C-276镍基合金的热压缩变形行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了Hastelloy C-276镍基合金在0.01～10 s-1、1000～1250℃、应变量0.7条件下的高温恒温压缩变形行为,对热压缩后的组织进行了金相显微分析。结果表明:C-276合金热变形流变应力随着应变速率的增大和变形温度的降低而增大。热变形过程中发生了动态再结晶,当温度T≥1200℃时,发生了完全动态再结晶,T<1200℃时,发生部分动态再结晶。热变形流变应力可用Zener-Hollomon参数来描述,根据修正后的流变应力曲线建立了Hastelloy C-276合金峰值应力下的高温变形本构方程,热变形材料常数为:激活能Q=446.51 kJ·mol-1,α=0.0037346,n=4.42851,A=1.11×1016。     

标准热处理状态下高强耐蚀C-22HS合金的显微组织和力学性能

采用热力学计算、SEM与TEM观察、力学性能测试等手段研究了一种新型高强耐蚀合金C-22HS在标准热处理状态下的显微组织及力学性能.结果表明:标准热处理状态下C-22HS合金由大小不均匀的等轴晶组成,合金中析出相主要有聚集分布的颗粒相(Mo,Cr)₆C和弥散分布的强化相Ni₂(Mo,Cr).合金经标准热处理后不仅具有较高的强度,而且具有良好的塑性与冲击韧性;无论是在室温还是高温,它的屈服强度都大大高于C-22合金.     

9Cr18Mo马氏体不锈钢的平衡相热力学计算

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对9Cr18Mo马氏体不锈钢(%:0.95～1.10C、16.0～18.0Cr、0.4～0.7Mo)平衡析出相M₂₃C₆和铁素体以及非平衡凝固进行了模拟计算分析。结果表明,凝固时9Cr18Mo钢中C、Cr、Mo和Fe偏析都比较严重;C和Cr含量对M23C6析出量以及M₂₃C₆与基体中的Cr、Fe含量有一定的影响;而Mo含量的变化仅对M₂₃C₆析出量以及M₂₃C₆所含Cr、Mo元素有所影响。     

Cr20Ni32AlTi合金平衡相的热力学模拟计算与分析

通过热力学计算软件Thermo-Calc与相应的Ni基数据库,进行了耐热耐蚀合金Cr20Ni32A1Ti(％:0.10C、0.83Mn、0.56Si、＜0.005P、0.013S、20.89Cr、32.60Ni、0.26A1、0.39Ti、0.009 0N、0.076Cu)化学成分对主要析出相影响的研究,并分析了合金成分对合金初熔点和终熔点的影响.通过SEM、TEM和X射线能谱法对Cr20Ni32AlTi合金的组织和析出相成分进行了实验研究.结果表明,Cr20Ni32AlTi合金的主要析出相为M23C6和M(CN)碳化物,C含量(0.02％～0.10％)显著影响M23C6碳化物的析出量和开始析出温度;Cr含量(20％～22％)和C含量均影响合金的初熔点和终熔点.     

双层辉光离子渗镍基合金Inconel 625

采用双层辉光离子渗金属技术在２０钢、工业纯铁、１８－８不锈钢３种材料表面进行表面合金化。结果表明：可以在３种材料表面获得成分类似于镍基合金Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５及与Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５不同的表面合金渗层。并对渗层成分控制、组织结构和耐蚀性进行研究。     

固溶处理对690镍基合金组织和力学性能的影响

研究了1050～1150℃固溶处理对20 kg真空感应炉熔炼的690镍基合金(%:0.020C、29.93Cr、9.82Fe、0.19Al、0.25 Ti、0.023Nb、0.012Mo、0.004 2N)1.0mm冷轧板的组织和力学性能的影响。结果表明,当固溶温度从1050℃提高至1100℃,平均晶粒尺寸呈线性增长,从12μm提高到29μm,超过1100℃时晶粒尺寸快速增长,1150℃时平均晶粒尺寸达58μm;1090℃以上固溶处理时,合金中富铬碳化物完全溶解;690镍基合金主要强化机制为细晶强化,随固溶温度升高,合金室温抗拉和屈服强度分别从780 MPa和400 MPa降至662.5 MPa和250MPa,伸长率由40%提高至51.75%。     

哈氏C-276合金纤维毡烧结工艺研究

以集束拉拔法生产的C-276合金纤维为原料,经过纤维剪切、湿法成网、叠配毡等工序制备出纤维毡坯料,按照正交法设计出的实验方案,采用真空加压烧结法制备出C-276合金纤维毡样品,研究了烧结温度、保温时间及加压压力对纤维毡泡点压力损失率的影响。结果表明:烧结温度是影响泡点压力损失率的最显著因素;哈氏C-276合金纤维毡的最佳烧结工艺是烧结温度1 150℃,保温4.5 h,加压0.8 k Pa。     

固溶处理对GH4700镍基合金管组织及力学性能的影响

研究了1 000～1 150℃固溶处理对GH4700合金(/%:0.05C、25Cr、20Co、1.65Nb、1.47Al、1.69Ti,余Ni)组织及力学性能的影响:结果表明,1 180℃挤压空冷后Φ89 mm×15 mm GH4700管材的抗拉、屈服强度和伸长率分别为1 150 MPa、780 MPa和36%;合金在1 000～1 060℃固溶处理,随着温度的提高,γ’相逐渐溶入基体,合金晶粒明显长大,强度显著降低,塑性显著升高;在1 090～1 150℃随着温度的提高,晶粒长大趋势不明显,合金强度和塑性的变化趋势放缓。1 150℃固溶处理后GH4700合金抗拉强度800 MPa,屈服强度330 MPa,伸长率65%。     

T91耐热钢析出物的热力学计算和平衡相分析

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对191耐热钢(%:0.09C、8.57Cr、0.90Mo、0.19V、0.08Nb、0.04N)600～1600℃存在的平衡相M₂₃C₆和MX进行了热力学计算。结果表明,T91钢600～1600℃主要平衡析出相为M23C6和MX,M₂₃C₆开始析出温度860℃,MX为1200℃。MX相中首先析出富Nb碳氮化物,随后析出富V碳氮化物。随钢中Nb、V、N含量的提高,MX的数量和平衡开始析出温度均有提高,其中N的影响最为显著。     

钢液喂CaSi变质Al2O3夹杂的热力学计算

利用热力学数据和天津钢管公司实际生产数据,经热力学计算,得到钢液喂Ｃａ 生成易上浮排除的液态钙、铝复合夹杂,钢中ＣａＡｌ 比必须满足［ ％ Ａｌ］２／［ ％ Ｃａ］３ ＜ １．９８×１０５ 。