Inconel 600合金(Ni-16Cr-9Fe,質量分數,%)是一種面心立方結構鎳基耐蝕耐熱合金,具有優異的耐腐蝕性能和綜合力學性能,廣泛用于制造壓水堆核電站中的蒸汽發生器傳熱管[1]
蒸汽發生器傳熱管在服役中腐蝕破損的主要形式,是晶間腐蝕(Intergranular Attack,IGA)和晶間應力腐蝕(Intergranular Stress Corrosion Crack,IGSCC)[2]
碳化物析出引起晶界附近貧鉻,是鎳基高溫合金和奧氏體不銹鋼發生IGA和IGSCC的主要原因[3,4,5,6]
為了提高600合金的服役性能,有必要系統研究晶界處碳化物的析出形態和晶界附近鉻濃度的分布
在20世紀80年代Watanabe提出了晶界控制及設計的概念,后來發展為晶界工程(Grain Boundary Engineering,GBE)[7],其主要原理是通過適當的熱機械過程增強低層錯能面心立方金屬中低Σ重合位置點陣(Coincidence Site Lattice,CSL)晶界的比例,進而提高材料與晶界相關的宏觀性能
可以用GBE技術引入600合金中高比例的低ΣCSL晶界,提高其對IGA和IGSCC的抵抗力[8]
Telang等[9]發現,GBE處理使600合金中低ΣCSL晶界的比例顯著提高,抗晶間腐蝕性能更好
Bi等[10]研究了碳化物析出引起的晶界附近的貧鉻情況,發現低ΣCSL晶界附近的貧鉻程度低于隨機晶界的貧鉻程度
Lim等[11]研究發現,690合金中碳化物在Σ≤29的低ΣCSL晶界處析出傾向小于隨機晶界
其主要原因是低ΣCSL晶界的晶界能低,碳化物很少或很難在晶界上析出,從而降低了晶界附近的貧鉻程度
李慧等[12]通過晶界工程提高600合金的低ΣCSL晶界比例,將GBE態樣品在715℃時效不同時間后研究了不同類型晶界處析出碳化物的形貌特征及演化規律,發現晶界類型和時效時間對碳化物的析出有一定的影響
但是,大部分文獻側重于研究晶界類型和時效時間對碳化物析出規律的影響
本文對600合金進行GBE和時效處理后確定晶界類型,并研究其對碳化物形貌和結構的影響以及碳化物的析出對晶界附近貧鉻的影響
1 實驗方法
實驗用 Inconel 600合金成分(質量分數,%)為Cr 15.280,Fe 8.040,Mn 0.150,Si 0.130,Cu 0.0
聲明:
“Inconel 600合金中不同類型晶界處鉻的濃度” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)