Inconel在常温下合金的机械性能
inconel高温时具有出色的抗氧化性inconel很好的抗碳化性inconel能很好的抗氧化性含硫气氛inconel在室温和高温时都具有很好的机械性能inconel很好的耐应力腐蚀开裂性能由于控制了碳含量和晶粒尺寸，具有较高的蠕变断裂强度，因此在℃以上的领域推荐使用。
摘 要:通过热模拟实验,对INCONEL合金的热加工性能进行了研究。还对不同条件下制备的试样进行了金相组织分析。
实验和分析结果表明,INCONEL合金在～℃之间具有很好的热加工塑性。本文的结论在INCONEL合金的自由锻造工艺过程中得到了证实和应用。
INCONEL是HuntingtonAlloys公司于70年代开发的Ni2Cr系面心立方的奥氏体固溶强化合金,较高的铬含量使其可用于许多腐蚀和高温环境中,而铝的加入进一步提高了它的强度和抗氧化特性。
该合金具有优异的高温抗氧化性能、较好的高温力学性能和耐腐蚀性能,并且易于成形、加工和焊接,可制作成板、管、丝、带、棒、锻件等,在石油化工、冶金、热处理、环保等领域得到了广泛应用[1～5]。
国际上有关INCONEL合金的研究主要集中在该材料的力学性能、耐腐蚀性和抗氧化性能等方面[6],国内尚未见到有关该材料的研究报道。
因此,INCONEL合金的研制及国产化在国内许多工业领域有巨大的应用潜力。
笔者试图通过对INCONEL合金热加工成形工艺的研究,深入认识该合金的加工特性。
同时,通过此项研究指导生产实际,为某石化公司研制加工加热炉滚筒用的耐热、耐蚀合金板材,以替代进口件,实现国产化。
因此,本工作不仅具有基础理论的研究意义,同时具有直接的社会经济效益。
1 实验方法
采用kg真空感应炉冶炼INCONEL合金制成铸锭,其化学成分见表1。从10mm厚的热轧板材上沿轧制方向截取7mm×9mm的圆柱,作为热模拟试样。然后用Gleeble1热模拟试验机测试试样的形变温度、形变速率、极限形变量与形变抗力的关系等。
金相试样制备:将热模拟实验后的试样快冷,以保留该状态的组织,并用之制取金相试样。试样经打磨、抛光、腐蚀后,进行金相组织分析。
2 实验结果及讨论
2.1 热塑性
2.1.1 不同温度下的热塑性曲线图1是形变速率为1×时,在～℃之间极限形变量与形变抗力的关系曲线,相关数据
见表2。由图可知,该合金在～℃之间有很好的热变形能力;低于℃时变形能力较弱;
高于℃时变形能力急剧下降,可能是此时已出现了晶界熔化。由图1还可以看出,～0℃之间的形变抗力大;在～℃时形变抗力较小;而高于℃时形变抗力急剧下降。 可见,INCONEL合金的热变形特点与大多数镍基合金类似。INCONEL合金在0～
℃时有很高的极限热形变量,形变抗力相对较小,最适合热加工;～0℃时也可热加工,极限热形变量也较高,但形变抗力相对较大;低于
℃时极限形变量小,形变抗力大;而高于℃时
极限形变量急剧下降,不能热加工。
2.1.2 不同形变速率时的极限形变量和热塑性曲线
图2为温度一定时(℃),不同形变速率下INCONEL合金的极限形变量与热塑性的关系曲线,相关实验数据见表3。
由图2可知,不同形变速率下的极限形变量相差不大,这主要与温度相同有关;而形变抗力略有变化,形变速率为1×时最大;随着形变速率的减小,合金的形变抗力也随之下降。
表3为相同形变温度(℃)、不同形变速率下的形变抗力和极限形变量的实验数据。由表中的数据分析可知,即使形变速率相同,在不同的形变抗力作用下,试样出现各种变形状态;随着形变量的增大,试样开始开裂。
2.2 热模拟试样的金相分析
2.2.1 确定热模拟试样极限形变量的金相图 INCONEL合金热模拟试样的裂纹形态见图3,其中图(a)、(b)、(c)对应的形变速率分别为
1×10-1、1×10-2和1×10-3。
由此可见,在℃由于合金极限形变量很小且形变抗力很大,INCONEL合金在各形变速率下都不适合进行热变形。
2.2.2 不同温度时试样中心和边沿区域的金相分析 不同温度时INCONEL合金热模拟试样未
开裂区域的金相组织见图4和图5。图4为相同温度
(℃)、不同形变速率(Ε·=1×～1×10-3)时的金相组织。图5为不同温度(、、0、℃)下试样中部和边沿区域的金相组织。由图4可见,在相同温度(℃)下,形变速率(Ε·=1×～1×10-3)对热加工后组织的影响不明显。
试样的中部区域多为形变组织,晶粒被拉长、破碎;边沿区域在℃下基本为原始热轧后的再结晶组织。同时,由中部区域在不同形变量时的照片可以看出,形变量大时,试样的形变组织明显;形变量小时,形变组织就不明显。由图5可见,形变速率相同(Ε·=1×)时,随着温度从℃提高到℃,试样中心区域的形变组织也发生再结晶现象。
3 结 论
(1)INCONEL合金在～℃范围内具有很好的热加工性能。其中,在～℃区间内不仅热塑性好,而且形变抗力小,最适合热加工。
(2)对于较低温区域,在不同的形变速率下,INCOENL合金的极限形变量变化不大。在相对较低的形变速率下,相应的形变抗力较低,在小形变量下仍可以进行热加工。在高于℃时,合金的极限形变量急剧下降,不能热加工。
(3)由热模拟试样的金相图可以看出,该合金在℃以上温度区域开始出现动态再结晶现象。在℃的较高温度时再结晶速度非常快。
转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjszjzl/4378.html
