微量镁对Incoloy825耐蚀合金力学性能的影响

Incoloy825合金作为一种耐蚀合金应用于海洋工程、石油气等行业,由于此类行业环境较为恶劣,不仅需要材料具有出色的耐蚀性能,对力学性能也有较高的要求。本工作利用25 kg真空感应炉冶炼4炉镁含量分别为0wt%,0.0012wt%,0.0030wt%和0.0065wt%的Incoloy825合金,使用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪,分别对合金中非金属夹杂物的尺寸、数量进行统计,对夹杂物的形貌和成分进行观察和分析,同时对组织和碳化物进行观察,并对合金进行室温拉伸实验和室温冲击实验,结合实验结果揭示了微量镁改善Incoloy825合金力学性能的机理。研究结果表明,镁的加入使合金中氧和硫的含量减少,夹杂物数量减少,夹杂物成分得到改善,合金洁净度提高,减小了夹杂物对力学性能的影响,同时,晶粒得到细化。合金的屈服强度、抗拉强度、断面收缩率和伸长率均有一定程度的提高,即夹杂物和组织的改善提高了合金的强度和塑性。研究还发现,镁的加入可以将Cr,Fe和Mo等元素从合金的晶界处驱逐,从而减少了晶界处硬脆性碳化物M23C6的析出,显著提高合金的冲击韧性。与未加入镁的合金相比,镁含量达到0.0065wt%时,合金的脱硫率为37.19%,脱氧率为15.71%,单位面积夹杂物数量由75降低至53,大尺寸块状的Al_(2)O_(3)转化为小尺寸的镁铝尖晶石和二维形貌为近圆形的MgO,合金的冲击功由262.5 J提升至384.7 J,提升幅度高达46.55%。杂质元素减少、夹杂物数量减少、晶粒细化、碳化物尺寸减小和晶界碳化物数量减少的综合作用提高了合金的力学性能。

耐蚀合金G3、G3-Z和825热加工性的研究

用Thermomacmaster-Z热模拟机和TEM,SEM研究了G3(%:0.012C、46.51Ni、24.71Cr、8.88Mo、1.15W、1.72Cu、0.10Nb)、G3-Z(%:0.014C、46.53Ni、24.05Cr、6.89Mo、1.09W、1.70Cu)和825耐蚀合金(%:0.006C、43.77Ni、22.10Cr、3.24Mo、1.90Cu、0.86Ti)1 030～1 300℃、应变量(ε)0～0.8、应变速率1～2.5 s^(-1)的应力-应变曲线和温度对合金最大应力和断面收缩率的影响,并分析了合金发生动态再结晶的影响因素。结果表明,G3、G3-Z、825合金动态再结晶的晶粒大小随温度补偿系数Z的增大而减小;G3、G3-Z、825合金适宜的热加工温度范围分别为1 100～1 240℃、1 130～1 220℃和1 050～1 240℃。

精炼渣组元对渣系物化性能和耐蚀合金中元素烧损的影响

在连铸流程生产Incoloy825耐蚀合金时,AOD精炼过程中精炼渣易与合金中Al、Ti元素发生反应造成氧化损失。因此,本研究在1 kg MoSi2电阻炉中通过渣-金平衡试验考察了(CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO-CaF_(2)-TiO_(2))精炼渣系不同成分设计对Incoloy825合金Al、Ti氧化烧损的影响,并对渣系的熔点、黏度以及物相性质进行了分析。结果表明:增加SiO_(2)的含量能降低平衡时合金中Al、Ti的含量,Al_(2)O_(3)组元会造成烧钛增铝的现象,适量TiO_(2)可以降低Ti元素的氧化烧损。提高渣系中CaO、TiO_(2)含量能提高精炼渣熔点,渣中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)及CaF_(2)的含量增加会导致熔点下降;高温下精炼渣的黏度变化小且有明显的温度转折点,属于短渣类型,转折温度与熔点的规律一致;精炼渣配比为49.87%CaO-2.13%SiO_(2)-24.79%Al_(2)O_(3)-7.40%MgO-4.79%CaF_(2)-9.87%TiO_(2)时,Al、Ti烧损小且熔点和黏度均满足精炼要求。

Incoloy825镍基耐蚀合金的焊接

本文介绍了Incoloy825镍基耐蚀合金的焊接技术及其可行性。

高酸性气田用油管材料G3、825合金的高温变形特性

采用Thermomacmaster-Z热模拟试验机分别对G3、825耐蚀合金在应变量为0．8、变形温度1030-1300℃、应变速率1-25S^-1及大气条件下进行压缩及拉伸试验，对其变形抗力及发生动态再结晶的影响因素进行亍分析；通过温度-断面收缩率曲线对合金的高温热塑性进行了探讨。结果表明：G3、G3-Z、825合金的最大变形抗力均随着温度的升高而降低；G3、G3-Z和825合金适宜的热加工温度范围分别为1100-1240℃，1130-1220℃和1050-1240℃。

镍基耐蚀825合金的组织特征及热力学计算

为了了解镍基耐蚀825合金的组织特征及平衡相的析出规律,采用扫描电镜(SEM)和热力学计算软件Thermo-Calc对其进行组织观察和模拟计算分析。结果表明,825合金原始轧态晶界无析出物,晶内有少许Ti的碳化物。750℃时效4h后晶界析出块状M23C6,980℃时效,MC相随时间增加而增多。825合金主要平衡相为γ′、α-Cr、MC、M23C6,Al、Cr、Ti、C分别提高γ′相、α-Cr相、MC相、M23C6相的开始析出温度和最大析出量。