国内外对Inconel600合金中夹杂物形貌和微量元素的影响的对比性研究
Inconel600

Inconel600镍铬铁基合金Inconel600是早期发展的镍-铬-铁基固溶强化合金,具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能,在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。
合金可以通过冷加工得到强化,也可以用电阻焊、溶焊或钎焊连接,【上海奔来金属材料有限公司】可供应冷轧薄板、热轧厚板、带材、丝材、棒材、圆饼、环坯、环形锻件等,适宜制作在1100℃以下承受低载荷的抗氧化零件。
Inconel600材料牌号 Inconel600。
Inconel600相近牌号Inconel,Inconel600(美国),Inconel600材料的技术标准1995-13《Inconel600合金冷轧薄板技术条件》1993-18《Inconel600合金棒材、圆饼、环坯和环形锻件技术条件》BZ-44-9002B-0《Inconel600合金冷轧薄板技术条件》BZ-44-9003B-0《Inconel600合金热轧厚板技术条件》Q/3B 4082-1993《Inconel600合金冷轧带材》Q/3B 4083-1993《Inconel600合金铆钉用丝材》Q/5B 4006-1995《Inconel600合金冷轧带材和薄板材》Q/5B 4030-1992《冷镦用Inconel600合金冷拉丝》Inconel600化学成分注:1 航天用材料标准BZ-44-9003B-0规定ω(C)≤0.10%,ω(P)≤0.020%,ω(Nb)≤1.00%。
2 标准1995-13标准规定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。
Inconel600热处理制度板材:1010~1050 ℃,3~5min/mm,空冷;带材:1010℃±10℃,空冷;丝材:1065℃±10℃,空冷。
棒材、环形件检验试验经1010℃±10℃,空冷固溶处理。
Inconel600品种规格与供应状态可供应各种规格的板材、棒材、锻件、带材、丝材、圆饼、环坯、环形锻件。
Ce对于20MnTiB冷镦钢夹杂物和力学性能的影响

Ce对于20MnTiB冷镦钢夹杂物和力学性能的影响目录一、内容描述 (2)1.1 冷镦钢的应用与发展现状 (2)1.2 夹杂物对钢材性能的影响 (3)1.3 研究目的与意义 (4)二、基础理论与文献综述 (6)2.1 钢材中夹杂物的形成与控制 (7)2.2 钢材的力学性能测试方法 (9)2.3 Ce在钢铁冶金中的应用 (10)2.4 国内外相关文献综述 (11)三、实验材料与方法 (12)3.1 实验材料 (13)3.2 实验方法 (14)3.3 实验设备与流程 (15)四、实验结果与分析 (16)4.1 夹杂物的观察与分析 (17)4.2 力学性能测试结果 (18)4.3 Ce对夹杂物和力学性能的影响 (19)4.4 结果讨论 (21)五、Ce在冷镦钢中的优化应用 (22)5.1 Ce的添加量与添加方式优化 (23)5.2 生产工艺的优化建议 (24)5.3 冷镦钢性能的提升途径 (25)六、结论与展望 (25)6.1 研究结论 (26)6.2 研究创新点 (27)6.3 展望与建议未来研究方向和可能的技术改进方向 (28)一、内容描述本文主要研究了Ce元素对20MnTiB冷镦钢夹杂物和力学性能的影响。
通过X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对冷镦钢样品进行了表征,确定了夹杂物的类型和分布。
通过热处理工艺对冷镦钢进行处理,研究了不同温度下Ce元素对夹杂物形貌和尺寸的影响。
通过拉伸试验和冲击试验,探讨了Ce元素对冷镦钢力学性能的影响,包括屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击韧性等指标。
实验结果表明,Ce元素可以有效地改善冷镦钢的夹杂物形态和尺寸分布,提高其力学性能。
这一研究成果对于指导冷镦钢的生产和应用具有重要的理论和实际意义。
1.1 冷镦钢的应用与发展现状冷镦钢作为一种高强度钢,因其良好的加工性、成型性、抗疲劳性能和焊接性能,在工业领域得到了广泛的应用。
冷镦过程是一种冷成形工艺,通过将钢坯在常温下施加极大的压力使其压扁或成形,适用于生产各种高强度的紧固件、阀门零件、轴类零件等。
镍基合金中非金属夹杂物研究的开题报告

镍基合金中非金属夹杂物研究的开题报告一、研究背景及意义镍基合金作为一种优良材料,被广泛用于高温、腐蚀等特殊环境下的制造。
然而,其中存在的非金属夹杂物(如氧化物、硫化物、氮化物等)却成为制造品质量的重要隐患。
非金属夹杂物不仅会影响产品的力学性能、耐腐蚀性能和可靠性能,还会导致材料的局部腐蚀和断裂。
因此,对于镍基合金中的非金属夹杂物研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容和方案1. 研究对象:选取几种重要的镍基合金样品(例如Inconel 718、Hastelloy C-276等)作为研究对象,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪等分析测试装置对样品进行表面形貌和非金属夹杂物分布的观察和分析,了解其平均尺寸、分布规律等基本特征。
2. 实验室模拟:通过模拟实验在不同环境下生成或注入一定的氧化物、硫化物、氮化物等非金属夹杂物,采用不同的方法(如离子注入、等离子喷涂等)使其均匀或局部分布于镍基合金表面或内部。
然后针对不同夹杂物、不同处理方式,通过表面形貌和元素分布图谱的观察,进一步了解夹杂物的形成机制、分布规律以及与材料性能的关系。
3. 样品分析:将实验处理后的样品切片、抛光等前处理措施后,通过随机抽样的方式进行扫描电子显微镜、能谱仪等分析测试装置的分析,特别是通过选取不同的断面位置观察夹杂物的分层规律以及变形特征。
同时,对样品的力学性能、耐腐蚀性能等进行测试和分析,阐明夹杂物对材料性能的影响机理。
三、预期成果1. 镍基合金中非金属夹杂物的分布规律和形态特征。
2. 夹杂物对镍基合金力学性能和耐腐蚀性能的影响分析。
3. 针对不同类别的非金属夹杂物,提出相应的材料制备、表面处理等工艺措施,减少或消除夹杂物对镍基合金性能的负面影响。
四、研究时间节点1. 阶段一(前期调研与准备工作):2个月。
2. 阶段二(实验模拟):4个月。
3. 阶段三(样品分析):4个月。
4. 阶段四(数据整理与结论撰写):2个月。
五、研究难点和解决思路1. 难点:非金属夹杂物的形态和尺寸特征复杂多样,难以直接获得其分布规律。
Inconel 600材料

Inconel 600600合金是镍-铬-铁基固溶强化合金,具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能,在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。
合金可以通过冷加工得到强化,也可以用电阻焊、熔焊或钎焊连接。
Inconel 600国内外对应牌号:Inconel 600供货规格:圆钢、棒材、带材、管材、阀座、球体、法兰和锻件协商供应Inconel 600具有以下特性:1. 具有很好的耐还原、氧化、氮化介质腐蚀的性能2. 在室温及高温时都具有很好的耐应力腐蚀开裂性能3. 具有很好的耐干燥氯气和氯化氢气体腐蚀的性能4. 在零下、室温及高温时都具有很好的机械性能5. 具有很好的抗蠕变断裂强度,推荐用在700℃以上的工作环境。
Inconel 600的金相结构:Inconel 600为面心立方晶格结构。
Inconel 600的耐腐蚀性:600合金对于各种腐蚀介质都具有耐腐蚀性。
铬的成分使该合金在氧化条件下比镍 99.2 (合金 200) 和镍99.2(合金 201,低碳)具有更好的耐腐蚀性。
同时,较高的镍含量使合金在还原条件和碱性溶液中具有很好的耐腐蚀性,并且能有效地防止氯-铁应力腐蚀开裂。
600合金在乙酸、醋酸、蚁酸、硬脂酸等有机酸中具有很好的耐蚀性,在无机酸中具有中等的耐蚀性。
在核反应堆中一次和二次循环使用的高纯度水中具有很优秀的耐蚀性。
600尤其突出的性能是能够抵抗干氯气和氯化氢的腐蚀,应用温度达650℃。
在高温下,退火态和固溶处理态的合金在空气中具有很好的抗氧化剥落性能和高强度。
该合金也能抵抗氨气和渗氮、渗碳气氛,但是在氧化还原条件交替变化时,合金会受到部分氧化介质的腐蚀(如绿色死亡液)Inconel 600工艺性能与要求:热加工1.热加工温度范围1200℃~900℃,冷却方式为水淬或快速空冷。
2.得到最佳耐蚀性能和最适宜的晶体结构,热加工后要进行热处理。
3.材料可以直接送入已升温的炉中。
镍基高温合金粉末中夹杂的研究

全国粉末冶金特殊材料和制品学术会议论文专集*国为民,男,汉族,35,博士,高工。
从事粉末高温合金研究和开发。
镍基高温合金粉末中夹杂的研究国为民* 吴剑涛 冯涤(钢铁研究总院高温材料所,北京 100081)摘要: 研究了等离子旋转电极雾化FGH95镍基高温合金粉末中夹杂的性质(成分分类和形貌)及粉末处理过程对去除非金属夹杂效果的影响,介绍了有效去除非金属夹杂的方法。
关键词: FGH95高温合金;粉末处理;夹杂RESEARC H ON THE INCLUSIONS IN Ni -BASE SUPERALLOY FGH 95POWDERGuo weimin Wu Jiantao Feng Di (Central I ron &Steel Research ,Beijing 100081)Abstract : I nclusion characters ,such as content ,ca tegory and shape in PREP FGH95superalloy pow der ato mized by plasma rotating electrode process w ere studied .Effects of powder treatment processing o n g etting rid off non -metallic inclusions was presented .M ethod of reducing and separating no n -metallic inclusions are also introduced .Key words : FGH95superalloy powder ;powder treatment ;inclusio n1 前言对喷气发动机功率和性能要求的不断提高,导致了高合金化的高强涡轮盘件合金的不断发展。
但在合金强度提高的同时,其热加工塑性大幅度降低,这影响了盘件所能达到的性能要求和使用寿命。
哈氏合金(Hastelloy alloy)Inconel600 Alloy(因康镍600合金)

哈氏合金(Hastelloy alloy)一、引言哈氏合金是镍基合金的一种,目前主要分为B、C、G三个系列,它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合,在国外已广泛应用于石油、化工、环保等诸多领域。
其牌号和典型使用场合如下表所示。
哈氏合金牌号为改善哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能,哈氏合金先后进行了三次重大改进,其发展过程如下:B系列:B →B-2(00Ni70Mo28) →B-3C系列:C →C-276(00Cr16Mo16W4) →C-4(00Cr16Mo16) →C-22(00Cr22Mo13W3) →C-2000(00Cr20Mo16)G系列:G →G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu)→G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)目前使用最广泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。
第三代材料N10675(B-3)、N10629(B-4)、N06059(C-59)处于推广阶段。
由于冶金技术的进步,近年来出现了多个牌号的含~6%Mo的所谓“超级不锈钢”,替代了G系列合金,使得G系列合金的生产和使用迅速下降。
二、典型哈氏合金化学成分三、力学性能哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。
哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。
当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。
材料的力学性能四、常用哈氏合金1:Hastelloy B-2 alloy(哈氏B-2合金)一、耐蚀性能哈氏B-2合金是一种有极低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金,它减少了在焊缝及热影响区碳化物和其他相的析出,从而确保即使在焊接状态下也有良好的耐蚀性能。
O、S、Ce含量对U71MnG钢中Ce_(2)O_(3)和Ce_(2)O_(2)S夹杂物的影响
O、S、Ce含量对U71MnG钢中Ce_(2)O_(3)和Ce_(2)O_(2)S夹杂物的影响王敏;刘香军;杨昌桥;杨吉春【期刊名称】《稀有金属与硬质合金》【年(卷),期】2024(52)2【摘要】我国稀土钢未实现大规模的生产,其主要原因是对稀土与钢中O、S等杂质元素的相互作用规律认识不足。
考虑到Ce、O、S含量对钢中稀土夹杂物的影响缺少定量分析,使用FactSage 7.1软件计算U71MnG钢中不同含量O、S、Ce 之间的相互作用关系及其对Ce_(2)O_(2)S、Ce_(2)O_(3)夹杂物析出量的影响。
热力学计算结果表明,在U71MnG钢的成分体系下,随着Ce含量的增多,Ce_(2)O_(3)的析出量呈先增多后减少的趋势,m_(O)/m_(Ce)约为1/7.4时,Ce_(2)O_(3)的析出量最大;Ce_(2)O_(2)S的生成需要O、S、Ce共同作用,m_(O+S)/m_(Ce)约为1/3.7时,Ce_(2)O_(2)S析出量最大。
试验钢夹杂物的SEM图像以及夹杂物颗粒数量统计结果显示,Ce含量为0.024%的试验钢中Ce_(2)O_(3)、Ce_(2)O_(2)S的个数大于Ce含量为0.016%的试验钢,钢中夹杂物析出规律与热力学计算结果一致。
【总页数】5页(P45-49)【作者】王敏;刘香军;杨昌桥;杨吉春【作者单位】内蒙古科技大学材料与冶金学院【正文语种】中文【中图分类】TG142.1【相关文献】1.Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)-BaCe_(0.8)Sm_(0.2)O_(2.9)复合电解质的成分对其电化学性能的影响2.焙烧温度对柴油车氧化催化剂Pt-Pd-(x)ZrO_(2)/Ce_(0.3)Zr_(0.7)O_(2)-Al_(2)O_(3)性能的影响3.浸渍Gd_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)对固体氧化物燃料电池La_(0.8)Sr_(0.2)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)阴极铬中毒影响的研究4.Al含量对Ce_(0.6)Mn_(0.4)O_(x)催化去除柴油机尾气碳烟颗粒物的影响5.氧扩散与表面反应在VO_(x)-Ce_(1-x)Zr_(x)O_(2)催化丙烷脱氢反应中的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
inconel600耐腐蚀说明书 inconel 600抗拉强度 inconel600(UNS N06600、2.4816)屈服强度
inconel 600合金inconel600圆棒、inconel600无缝管、inconel600板材、inconel600丝材、inconel600法兰、inconel600带材、可按要求制作热轧、锻轧、精扎、机轧、挤压、连铸、冷拔、浇铸、冷拉等inconel600合金是镍-铬-铁基固溶强化合金,具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能,在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。
合金可以通过冷加工得到强化,也可以用电阻焊、熔焊或钎焊连接。
Inconel 600是归于一种镍-铬-铁基固溶强化合金,它归于奥氏体不锈钢,其主要化学组分为:镍含73%、铬含19%、铁含6%。
INCONEL-600的高镍成分使合金具有非常强的抗氯化物应力裂变腐蚀才能,以及在还原状态下可维持其高耐蚀性及在碱溶液中亦具有很强的耐腐蚀才能,一起因含铬,所以在氧化性环境下耐腐蚀性更胜纯镍。
它具有良好的耐高温腐蚀性(耐酸碱)和抗氧化功能、优秀的冷热加工和焊接工艺功能,在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。
故常用于高温下的氯化氢以及氯气的处理。
Inconel 600在运用中发生腐蚀的现象和机理(1)点蚀又称孔蚀或小孔腐蚀,是在金属上发生小孔的一种极为部分的腐蚀形态,一般发生在外表有钝化膜或保护膜的金属上,并且在含有氯离子的介质中更容易发生。
当溶液中含有活性阴离子(常见如氯离子等)以及氧化性强的金属离子(如镍离子、铁离子等)时,溶解就有或许占优势,因为钝化状态的金属尽管其腐蚀速度比处于活态时小的多,但仍有必定的反响能力,钝化膜在不断溶解和修正,当平衡被打破时就会发生腐蚀,尤其在钝化膜部分有缺陷、内部有硫化物杂质、晶界上有碳化物沉积等时,就有或许导致这些点上的钝化膜穿透,基地金属暴露在溶液中,新暴露的基金属于邻近的无缺膜之间构成部分电池,基底为阳极,膜无缺区域为阴极,阳极区溶解,结果在新显露的基底金属上生成小蚀孔,随着腐蚀的增加,孔口的PH值逐渐升高,这样阴离子(氯离子)会滞留在孔内,与溶解的金属阳离子(镍离子)发作效果,构成孔内酸度添加,腐蚀速度不断增大构成点蚀。
镍基粉末高温合金中的夹杂物
镍基粉末高温合金中的夹杂物
张莹;张义文;宋璞生;张凤戈;陶宇;陈希春;杨仕仲
【期刊名称】《钢铁研究学报》
【年(卷),期】2003(15)6
【摘要】介绍了用等离子旋转电极法(PREP)制造的镍基高温合金粉末中的夹杂物及其对热等静压(HIP)和[热等静压+锻造(F)]成形件组织和性能的影响。
通过掺夹杂物试验结果,系统阐述了尺寸为50~500μm的不同类型夹杂物在HIP和(HIP+F)态的形貌及其对粉末高温合金低周疲劳寿命的影响,并提出了去除和控制夹杂物的有效措施。
【总页数】6页(P71-76)
【关键词】粉末冶金;高温合金;夹杂物;低周疲劳寿命
【作者】张莹;张义文;宋璞生;张凤戈;陶宇;陈希春;杨仕仲
【作者单位】钢铁研究总院高温材料研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TF125.1
【相关文献】
1.镍基粉末高温合金中夹杂物导致裂纹萌生和扩展行为的研究 [J], 曾燕屏;张麦仓;董建新;张丽娜;谢锡善
2.非金属夹杂物在镍基粉末高温合金中的变形行为 [J], 周晓明;汪殿龙;汪煜;汪武祥
3.拉伸载荷下镍基粉末高温合金中夹杂物行为 [J], 曾燕屏;董建新;张麦仓;张丽娜;谢锡善
4.镍基高温合金中夹杂物的研究现状及进展 [J], 刘录凯;王林珠;冉佳乐
5.镍基粉末高温合金中夹杂物的微观力学行为研究 [J], 谢锡善;张丽娜;张麦仓;董建新
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inconel 600 生产标准
Inconel 600 生产标准一、化学成分Inconel 600的化学成分主要由镍(Ni)、铬(Cr)、铁(Fe)等元素组成,具体如下:-镍(Ni):约72.0%~77.0%-铬(Cr):约14.0%~17.0%-铁(Fe):约6.0%~10.0%-碳(C):≤0.10%-锰(Mn):≤1.5%-硅(Si):≤0.5%-磷(P):≤0.04%-硫(S):≤0.03%-铝(Al):≤0.35%-钛(Ti):≤0.35%二、机械性能Inconel 600的机械性能主要包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度等。
其机械性能的数值应符合以下标准:-抗拉强度≥585MPa-屈服强度≥270MPa-延伸率≥35%-硬度≤187HB三、物理性能Inconel 600的物理性能包括密度、熔点、热导率等。
具体如下:-密度:约8.47g/cm³-熔点:约1370℃~1430℃-热导率:约13.9W/(m·℃)四、疲劳性能Inconel 600具有良好的疲劳性能,在循环载荷的作用下不易发生疲劳断裂。
其疲劳性能应符合相关标准。
五、耐腐蚀性能Inconel 600具有优异的耐腐蚀性能,主要耐蚀介质包括硝酸、磷酸、醋酸、硫酸等,能在各种化学环境下保持稳定性。
同时,其对氯离子和硫化物的耐受性也较好,可用于处理各种含氯和硫化合物的工业环境。
此外,Inconel 600还具有良好的抗高温氧化性能。
在氧化气氛下使用温度可达925℃。
其在氢气和熔盐中的耐腐蚀性良好,因而被广泛应用于化学反应器制造和热电厂废气脱硫等领域。
在实际应用中,应考虑到介质的压力、温度和浓度对耐腐蚀性能的影响。
为提高Inconel 600的耐腐蚀性能,可采用适当的涂层或衬里。
然而,对于一些高浓度的氧化性酸以及某些盐类的环境中,Inconel 600可能存在一定的腐蚀风险。
需要在使用中采取相应的防护措施。
同时,由于其高镍含量,Inconel 600对铁离子污染敏感,需特别注意防止铁离子的引入。
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国内外对Inconel600合金中夹杂物形貌和微量元素的影响的对比性研究冶金工程 10080227 王拓指导老师张胜全高工摘要为了提高国内镍基合金的质量,对比了国内Inconel600合金和国外Inconel600合金中的夹杂物形貌及微量元素分布,研究了不同加热时间的Inconel600合金的组织及夹杂物的形貌的影响。
结果表明:Inconel600合金在高温条件下是一种耐氧化的镍基合金,且进口合金比国内合金耐氧化性更强;Inconel600合金经940℃高温处理后微量元素Rb、Yb、P、S、Mg、Ca、Ba、Al、Si等发生积聚,杂质随加热时间的增长而长大,合金中最重要的杂质为氮化钛和碳化铬,除此含有少量氧化物;在同一种不同浓度的电解液中进行的电解抛光时,腐蚀速率开始随浓度快速增大,随后开始慢慢降低,找到合理的腐蚀速率,就能找到合理的腐蚀条件。
关键词:镍基合金,电解腐蚀,夹杂物,微量元素AbstractIn order to improve the quality of Ni base alloy, this paper compares thedomestic and foreign inclusionsmorphology of Inconel600 alloy Inconel600alloy and the effect of trace element distribution, microstructure and inclusionof Inconel600 alloy with different heating time of the. Application of XRD, andphase composition of SEM on porous copper material and tissue morphology.The results show that: the Inconel600 alloy is a kind of nickel based alloyoxidation resistance at high temperature, and imported alloy oxidation resistance is stronger than dom estic alloy; Inconel600 alloy after 940 ℃ high temperature treatment of trace elements Rb, Yb, P, S, Mg, Ca, Ba,Al, Siaccumulation, with the growth of impurities heating time and grow up, the most important impurities in the alloy of titanium nitride and chromium carbide,besides containing a small amount of oxide; electrolytic polishing in the samekind of different concentration in the electrolyte, the corrosion rate increases with the concentration of fast, then began to slowly reduce the corrosion rate,to find reasonable, can find the corrosion condition reasonable.Keywords: nickel base alloy, electrolytic corrosion, inclusion,trace element一、前言镍基合金是指在650~1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。
Inconel600是目前航空发动机和工业燃气轮机涡轮叶片等热端部件的主要用材,在先进的飞机发动机中这种合金的重量占50%以上。
随着要求材料长期服役的飞机发动机和满足高峰负荷发电要求的工业燃气轮机的出现,使用的材料要具有抗疲劳、抗热疲劳、热膨胀系数低,弹性模量高以及比重小的综合性能。
因此,研制具有更高承温能力和耐腐蚀性能的高温合金,对我国航空工业的发展具有重要意义。
对比国内Inconel600合金与国外合金的差距,为改进国内合金生产工艺,对提高国内合金质量提供一点点理论依据。
用金相法通过电解抛光分别对国内外不同加热处理时间(0h,10h,20h,30h,40h,50h)的合金金相组织观察对比,以及国内外不同加热热处理时间合金的合金元素进行对比。
二、实验方法对国内外Inconel600合金分别在940℃进行加热处理10h,20h,30h,40h,50h。
分别对不同加热热处理时间以及未处理的试样磨制,电解抛光,反复进行找出最合理的电解条件,使试样划痕最浅,组织明显,腐蚀斑较少。
做出最佳试样后用光学显微镜观察组织形貌,对比同一加热时间时国内外的合金组织差异;然后利用扫描电镜进行拍照,找出最佳观察夹杂物形貌的区域进行拍照,对比国内外合金的夹杂物的形貌。
再对抛光好的不同加热时间的试样进行能谱分析,确定不同加热时间的合金的微量元素,做出能谱图和微量元素含量表,对比同一加热时间国内和国外的试样微量元素成分及含量。
三、结果与讨论(一)国内外合金电解条件对比表1为进口试样最优电解抛光工艺参数,不同加热时间时电解腐蚀的电压、电流、电解抛光时间以及电解液的选择条件。
由上表可以看出随着合金热处理时间增加耐腐蚀性下降。
表2为国产试样最优电解抛光工艺参数,表1 国外Inconel600合金的最优电解工艺参数温度 (℃) 进口合金 试样 电压 (V) 电流 (A) 电解抛光时间(分′秒) 电解液配方22℃ 空白样 2.3V 0.4A 4′30 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水60ml 19℃ 10h# 2.3V 0.3A 2′05 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水60ml 19℃ 20h# 2.3V 0.4A 2′10 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水60ml 23℃ 30h# 2.3V 0.3A 2′07 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水60ml 25℃ 40h# 2.3V 0.3A 2′10 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水60ml 22℃50h#2.3V0.3A2′15浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水60ml表2 国内Inconel600合金的最优电解工艺参数温度 (℃) 国产合金 试样 电压 (V) 电流 (A) 电解抛光时间(分′秒) 电解液配方25℃ 空白样 2.2V 0.3A 4′16 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水60ml 28℃ 10h# 3.3V 1.1A 0′42 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水80ml 25℃ 20h# 3.3V 1.1A 0′40 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水80ml 28℃ 30h# 3.3V 1.0A 0′40 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水80ml 29℃ 40h# 3.3V 1.1A 0′37 浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水80ml 24℃50h#3.3V0.7A0′40浓硫酸10ml 、磷酸40ml 、蒸馏水80ml对比表1和表2可以看出进口试样的耐腐蚀性明显比国产试样强。
(二)国内外不同加热时间组织及夹杂物形貌对比图1为电解抛光后部分国产和进口试样扫描电镜照片,由可以比较国产试样试样和进口试样的组织差异以及夹杂物形貌的不同。
(图中A 图为国产试样,B 图为进口试样)图1 国内外Inconel600合金国内外不同加热时间组织及夹杂物形貌对比对比可以看出进口试样的组织比国产试样致密,夹杂物形貌比国产试样稳定。
(三)国内外Inconel600合金的杂质和微量元素对比图2为进口和国产不同加热处理时间的部分试样扫描电镜能谱分析图(图中A 为进口国产试样,B 为国产试样)图2 国内外Inconel600合金扫描电镜能谱图及测的合金中各元素相对含量对比(四)国内外合金成分对比(1)未热处理的试样经扫描电镜测得元素含量(%)如下表3所示。
表3未热处理不同点国产合金元素含量(%)谱图编号 Ni Cr C FeYb Cu 国产1 57.7 15.3 9.3 17.7 国产2 55.7 14 22.8 4 O :3.5 国产356.214.212.56.69.41.2未经热处理的试样经扫描电镜测得所含的重要元素如表3所示,表中1、2为基体,可以看出合金基体为Ni-Cr-Fe ,除此还含有一定量C 、Si 、Al 等微量元素,3、4、5、6、9、10为试样表面外层白色内层黑色物质的点的元素相对含量,3、4、5、6点外层白色部分元素相对含量,相比基体有S 、Na 、F 等微量元素,9、10为内层黑色部分元素相对含量,可以得知重要成分是氮钛化合物和镁的氧合物,7、8是试样表面黑色物质元素相对含量,可以判断此黑色物质含C 、O 、N 量较多,由合金所含的元素可以初步判断合金中重要夹杂物是氮钛化合物和碳化物,除此之外还有少量氧化物。
(2)940℃10h 加热处理940℃加热处理10h 试样经扫描电镜测得元素含量(%)如表4所示。
表4 940℃10h 不同点国产合金元素含量(%)谱图编号 Ni Cr C Si Fe Al O P 进口1 57.9 26.4 7.1 0.2 8.1 0.2 进口2 37.7 9.4 40.2 0.2 5.2 Ti :3 4.1 S :0.1 进口350.611.125.60.77.10.44.30.2与表3相比可以看出经过10h 加热处理后合金中氮的钛化物数量增多,Ba 和Al 等微量元素也发生了积聚,碳的化合物也发生了积聚,部分杂质在加热的情况下也向晶界扩散,伴随着逐渐长大的过程,由于加热后氧的含量比较以前有增大趋势。
可以初步判断经过10h 加的热处理后,合金中的微量元素移谱图编号 Ni Cr C Si Fe O S 进口1 65.8 16.3 5.6 0.4 9 Ti :2.9 进口2 56.4 13 20.8 0.2 7.1 2.3 0.2 进口369.316.13.70.391.5P :0.1谱图编号 Ni Cr C Fe O 国产1 78.3 18.2 Rh :1.3 2.3 国产2 73.6 24.8 T :1.7 国产369.416.88.82.52.5动到晶界出慢慢积聚长大,夹杂物的成分变得比较复杂,重要以氮钛化合物为主,外加少量碳的化合物和金属氧化物。