固溶溫度對新型耐熱合金晶界特性的影響

CCA 617（或617B）合金是鎳-鉻-鉬固溶強(qiáng)化型耐熱合金，具有良好的高溫強(qiáng)度、優(yōu)異的熱加工性以及焊接性能，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。當(dāng)前，美國、歐洲和日本正積極開展先進(jìn)超超臨界燃煤電站用鍋爐及汽輪機(jī)等關(guān)鍵部件耐熱材料的研究工作。根據(jù)700℃蒸汽參數(shù)超超臨界燃煤火電機(jī)組主蒸汽管道服役要求，鋼鐵研究總院和撫順特殊鋼股份公司成功改性Inconel 617并命名為C-HRA-3合金?？蒲腥藛T著重研究固溶溫度對新型耐熱合金C-HRA-3晶界特性的影響，預(yù)期對獲得高持久強(qiáng)度的工業(yè)制管熱處理提供參考。

試驗用C-HRA-3耐熱合金經(jīng)真空感應(yīng)爐冶煉，其主要化學(xué)成分實測值如表1所示。鑄錠經(jīng)多火鍛造成Φ16mm的棒材；開鍛溫度≤1200℃，終鍛溫度≥1000℃。鍛后顯微組織為完全再結(jié)晶組織，再結(jié)晶晶粒細(xì)小且大小均勻。

表1 C-HRA-3合金的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

固溶溫度分別選擇1125、1150和1200℃，保溫時間1h，水冷至室溫。試樣制備采用手動磨制，將準(zhǔn)備好的試樣在不同型號的SiC砂紙上水磨，磨完后進(jìn)行手動拋光。金相試樣采用手動腐蝕，腐蝕液為CuCl₂+HCl+酒精的混合液，腐蝕時間5～15s。晶體的取向和晶界特性信息可以通過EBSD技術(shù)進(jìn)行分析。采用ATD-10型X射線衍射儀測量樣品的位錯密度。試驗結(jié)果表明：

（1）C-HRA-3合金經(jīng)1125～1200℃溫度范圍內(nèi)不同溫度固溶處理后，晶粒正常長大。隨固溶溫度的升高，晶粒尺寸增加，位錯密度降低。