碳含量對0Cr25Ni35AlTi合金組織、力學(xué)性能和耐晶間腐蝕

0Cr25Ni35AlTi合金是在Incoloy800合金的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的合金，主要是調(diào)整合金的元素含量，使合金具有更加良好的抗晶間腐蝕與抗應(yīng)力腐蝕性能，可應(yīng)用于核電蒸汽發(fā)生器傳熱管等領(lǐng)域。

由于合金的晶粒度、組織中碳化物的數(shù)量決定合金的基本性能，而這些因素都與合金中碳含量相關(guān)，因此控制合金中碳含量對其使用性能會產(chǎn)生重要的影響。為此，研究了碳含量的變化對合金組織及性能的影響，為優(yōu)化合金的成分，合金的熱處理工藝及管材的應(yīng)用提供指導(dǎo)。試驗材料采用真空感應(yīng)精煉成20kg的鑄錠，經(jīng)過鍛造、軋制成為寬125mm、厚1.5mm板材，板材在氫保護(hù)氣氛下進(jìn)行1000℃×5min不完全固溶處理后水冷。

采用Lei-caMEF-4M型光學(xué)顯微鏡和S-4300冷場發(fā)射掃描電鏡觀察分析合金的顯微組織。按照GB/T6394-2002測定晶粒度。采用CMT-4105型萬能試驗機(jī)測試合金室溫拉伸性能。通過5%HCl+5%甘油+1%檸檬酸甲醇溶液對試樣進(jìn)行電解萃取，收集電解殘渣，借助帕納科χ射線衍射儀對電解殘渣進(jìn)行常規(guī)結(jié)構(gòu)分析，電解殘渣經(jīng)過濾、洗滌后，采用分光光度法測定各種合金元素，對析出相、化學(xué)成分進(jìn)行定量分析。用電化學(xué)再活化法測定該合金的晶間腐蝕敏感性。試驗結(jié)果表明：

1）隨著碳含量的增加，0Cr25Ni35AlTi析出物數(shù)量逐漸增加。析出物類型主要為M23C6富鉻碳化物，當(dāng)碳含量接近或者大于0.03%時，析出物數(shù)量明顯增加，呈現(xiàn)條帶狀和網(wǎng)狀分布。

2）對不同碳含量的0Cr25Ni35AlTi合金來說，隨著碳含量增加，平均晶粒度尺寸減小，M23C6析出量增加，合金的強(qiáng)度增加，伸長率呈現(xiàn)減小的趨勢。

3）0Cr25Ni35AlTi合金經(jīng)敏化處理后，隨著碳含量增加，M23C6富鉻碳化物析出增加，導(dǎo)致局部鉻的貧化，合金的耐晶間腐蝕性能降低。碳含量應(yīng)該控制在0.025%以下，可以保證強(qiáng)度保持在300MPa以上，同時合金仍具有良好的耐晶間腐蝕性能。

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