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无锡国劲合金有限公司
无锡国劲合金有限公司
阅读：515发布时间：2017-8-26
无锡国劲合金有限公司专业供应高温、高压、耐蚀合金无缝管、管件产品。公司产品质量稳定，成为核火电厂、石油、化工、汽车等行业供应商。
321H不锈钢在能源的日益紧张以及传统核反应堆的安全问题,使具有固有安全属性的熔盐反应堆成为前景的第四代反应堆,受到世界各国关注。Hasloy N合金作为熔盐反应堆堆芯容器和回路管道等关键结构件的*备选材料而备受关注。该合金zui初由美国研发出来,但由于政治原因,美国已于上世纪70年代中止了该合金的相关研究,其技术水平仍停留在上世纪六七十年代,尚存在诸多问题。本文在Hasloy N合金的基础上,研发出一种性能更优的GH3535耐蚀Ni基高温合金,系统研究了热处理制度、微量元素对GH3535合金组织和性能的影响,探讨了GH3535合金在700℃长期时效10000h过程中的组织和性能稳定性,深入分析了GH3535合金的抗氧化性能和抗FLiNaK熔盐腐蚀性能。主要研究内容及结论如下：(1)研究了热处理对合金组织和持久性能的影响。结果表明：固溶处理影响晶粒尺寸以及碳化物的分布和含量。固溶处理后晶粒长大,碳化物的分布由晶界转为晶内。当温度达到1220℃时,初生M6C碳化物出现大量溶解,数量显著下降。经900℃/2h时效处理后,沿晶界析出与基体共格的M12C型碳化物。持久实验过程中,有细小颗粒状碳化物沿晶界析出。650℃/320MPa测试条件下析出的碳化物尺寸小,数量少,对持久性能影响不大；而700℃/240MPa测试条件下,大量颗粒状碳化物沿晶界析出,尺寸和数量均接近900℃/2h时效处理样品,对持久性能影响显著。650℃/320MPa测试条件下,持久寿命和延伸率在固溶处理后显著降低,并随固溶温度的提高而下降,时效后样品的持久寿命和延伸率显著提高；而当测试条件为700℃/240MPa时,持久寿命在固溶处理后显著提高,并随固溶处理温度的升高而先增加后在1220℃时显著下降。时效处理后持久寿命及延伸率在两组测试条件下均得到提高,但650℃/320MPa测试条件下提高更显著。合金持久性能的变化与晶粒尺寸长大、初生M6C碳化物回溶及二次碳化物M12C的析出有关。本实验揭示了GH3535合金的等强温度在650℃-700℃之间,当使用温度超过700℃时,适宜选择大晶粒；而当使用温度低于650℃时,则适宜选择小晶粒。(2)研究了C元素对GH3535合金组织和性能的影响规律。结果表明：C含量越高,碳化物越多,在高温热处理过程中的晶粒尺寸长大幅度越小。碳化物对合金晶粒尺寸长大有显著抑制作用。GH3535合金的持久寿命随C含量增加而提高,延伸率和冲击性能随C含量的增加而下降。GH3535合金无锡国劲合金有限公司碳含量为0.04wt.%～0.06wt.%。(3)研究了Si元素对GH3535合金在700℃长期时效10000h过程中组织和性能的影响。结果表明：Si影响GH3535合金在700℃长期时效过程中二次碳化物的析出类型,有Si添加合金析出的是与基体共格的M12C型富Mo碳化物；而无Si添加合金析出的是M6C型碳化物。两种合金中的二次碳化物析出量均随时效时间的延长而增加,在1000h达到峰值后,无显著增加。两种合金的持久寿命和延伸率均随时效时间的延长而增加,并在1000h达到峰值,继续延长时效时间,含Si合金性能变化不大而无Si合金性能显著下降。含Si合金二次析出的M12C型碳化物与基体界面结合力更强,能够有效阻碍裂纹扩展,并提高合金的持久寿命和延伸率,适量(0.45wt.%)的Si添加对合金长期时效过程中的持久性能有益。(4)对比分析了GH3535合金在700℃和900℃的恒温和循环氧化行为。结果表明：合金在700℃和900℃恒温氧化过程中,Mn. Si元素扩散进入氧化膜,形成尖晶石结构的氧化物,对氧化性能有益。氧化速率逐渐降低并趋于平缓。氧化500h后,合金表面形成了连续致密的Cr203保护性氧化膜,合金表面氧化膜均无剥落。在循环氧化过程中,由于氧化层与基体热膨胀系数的差异,造成氧化层剥离,使大量Mo元素参与氧化,而Mo的氧化物不具保护性,合金表面无法形成连续致密的Cr2O3保护性氧化膜,抗氧化性能急剧下降,在900℃循环氧化条件下甚至出现了加速氧化现象。(5)研究了GH3535合金在700℃熔融FLiNaK熔盐中的腐蚀行为,以及Al2O3涂层对GH3535合金抗熔盐腐蚀性能的影响。结果表明,GH3535合金在熔盐中主要发生Mo、 Cr的脱溶腐蚀。Al2O3涂层在FLiNaK熔盐中发生溶解,导致合金表面形成腐蚀电池而加速了合金的腐蚀。GH4169高温合金是一种时效硬化镍-铬-铁基变形合金,具有优异的抗氧化性、抗热腐蚀性和抗疲劳性能以及良好的断裂韧性和塑性等综合力学性能且组织性能稳定,特别适合于飞行器热端部件和固体火箭零部件的制造,在无锡国劲合金有限公司航天高温材料领域中应用广泛。由于航天零部件对材料组织结构和综合力学性的能要求越来越苛刻,通常工艺制备的GH4169高温合金已不能满足要求。本文提出的热锻-冷轧细晶工艺,能够细化GH4169高温合金板材晶粒尺寸,提高其综合力学性能,以达到航天零部件的使用要求。经过固溶-热锻→*次冷轧处理→δ相析出处理→第二次冷轧处理一系列变形后,将GH4169高温合金板材进行退火再结晶处理,晶粒尺寸达到4~5μm。采用高温金相实验,对变形后合金的再结晶过程进行原位观察研究,分析GH4169高温合金晶粒细化机制。对细晶前后合金的硬度和室温拉伸性能进行比较,细晶合金硬度和抗拉强度提高,延伸率略有降低。GH4169高温合金主要由基体γ相、强化相γ’相、γ’’相及δ相组成,分析不同相对合金塑性与硬度的影响。研究900℃不同保温时间δ相的析出规律、形貌演变规律并根据Jade6.0相分析软件测定δ相含量,研究冷轧变形量与保温时间对δ相析出含量的影响规律。利用EBSD、SEM等分析方法对GH4169细晶合金进行超塑性组织条件分析并通过对比GH4169合金细晶前后的常温与高温拉伸曲线,分析细晶GH4169高温合金超塑性形变机理。
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