文章图片
文章图片
文章图片
HastelloyC-4Hastelloy C-4是一种Ni-Cr-Mo系镍基奥氏体耐蚀合金 ， 牌号为0OCr16Ni63Mo16Ti 。 主要用于耐硫酸等无机酸、甲酸等有机酸、耐氯及含氯的介质和耐干氯和海水等设备 。 但是用真空感应炉生产的铸锭在锻造过程中有些锻造性能很差 ， 微量元素S对Ni及Ni合金的锻造性影响很大 。 当S的质量分数超过0.005%时就对Ni在1093℃的锻造性能有害[12
。 Ni基高温合金的热塑性主要由w(S)= w(S)-0.8 x w( Ca) - 0.3 x w( Mg)-0.5 x w( Y)-0.1 x w(Zr)决定 ， 当w(4S)>0热塑性受晶界S偏析决定 。 当w(AS)<o由于过剩掺杂元素与Ni作用在晶界析出金属间化合物而使塑性降低 ， 因此w(△S)接近0时能获得较好的热塑性 。 本课题从基本的凝固过程人手 ， 从凝固偏析的角度研究S对C-4合金凝固偏析及热加工性能的影响规律 ， 并提出改进合金的方法 。
1合金的成分设计
为了研究S含量
对合金的影响配比了不同S含量的合金如表1 。
2试验方法2.1合金的变形
合金熔炼的原料是0ni、电解CR和MO ， S、S以FES的形式存在 ， 在25 kg真空感应炉中熔炼 ， 在相同浇注温度下浇注5 kg高温拉伸的罐体或铸件 。
2.2合金凝固过程的测量
将样品切成小块 ， 放入石墨舟内 ， 并与周围的小块瓷管隔开 ， 防止渗碳 ， 以防止样品的样品化学成分 。
滴 。 温度T1和时间T1的原则应尽可能使合金均匀地呈液态 ， 但尽量减少合金原始化学成分的损失 。 对于C-4合金 ， T1选择为1420℃T1为5分钟 ， T2为10分钟 。 石墨舟放置在硅碳管的热带区域 。 控制温度偏差应该尽可能小 。 样品发射时 ， 应尽可能快 ， 并立即搅拌冷却水 。 黄金审判采取中间部分 。 电解腐蚀质量分数为10%的CRO溶液 。
2.2.1初凝温度测量(T ， )
由于金相探针的操作和外界因素影响较大 ， 所以大致取固相约50%固相时的温度作为其初始凝固温度 。
2.2.2最终冷凝水温度测量(TR)
当最终凝固温度选择为3℃时 ， 液相组织以温度是否为3℃为准 ， 特别要注意最终液体的体积 。
2.3最终冷凝面积分析的确定
当凝固温度为3 时 ， 最终冷凝区为样品的液体区 。 越靠近最终凝聚区 ， 最终团结越好 。 微区的组成由Camebax-Micro电子探针确定 。
2.4高温性能测试
合金的热加工性能可以用试样高温拉伸的断面收缩率来衡量 。 在Gleeble高温拉伸试验机上 ， 在950 ~ 1250℃范围内 ， 进行拉伸试验 ， 用断面收缩率表示 。 注意高温拉伸和氧化皮的位置 。
3测试结果和分析
3.1硫对凝固过程的影响
3.1.1 S对开始和最终冷凝温度的影响(见表2)
从表2可看出:S对C-4合金的初凝温度几乎没有影响都在1395℃左右但对终凝温度影响较大随S含量的增加终凝温度下降凝固区间变宽 。 S从0.003%增加到0.043%(质量分数)凝固温度区间变宽70 ℃ 。
3.1.2 S对终凝区偏析的影响(见表3表4)
在纯镍中 ， S的最大溶解度仅为0.01% ， 在镍铬钼固相中较小 。 当合金开始凝固时 ， 因为H 1 ， S会从Y相分析到固液界面 ， 增加了界面S的浓度 ， 随着凝固的继续 ， S继续放电 ， 界面S的浓度越来越大 。 由于合金含量S不同 ， 最终凝结区S的聚集程度也不同 。 随着硫含量的增加 ， 最终冷凝区的硫含量也增加 。 从上述数据中还可以发现 ， 随着S含量的增加 ， 最终凝结面积MO的偏差从33.088%增加到43.146% ， 这可能是由S引起的 。
当合金含S很低 ， 且不含硫化物分析时 ， 可以假定凝固过程中的S全部排入液体 ， 最终液体的S含量与最终冷凝液的体积有关 。 假设终凝温度为0.25%时液体体积分数为0.25% ， 则终凝区最大S含量将是平均组分的400倍 。 表3中过量K的数据可以得到证实 。 过量的K随着S含量的增加而减少 ， 因为部分S以沉淀的形式存在 ， 这表明S的分析程度增强了 。
表5是铸态的组织析出硫化物的能谱成分 。
3.2 S对高温性能的影响(见表6)
2土年到取低 。 百里忖啃入 ， 型性们似上开 。
随着温度的升高 ， 塑性先增大 ， 到达一定的温度 ， 塑性又开始下降 。 对于S的质量分数为0.006%~0.043%的合金 ， 塑性最好点在1 150℃ 而S的质量分数为0.003%时 ， 塑性温度最好点向温度低的方向移动 ， 为950℃。
推荐阅读
- 地球变暖后，可能会“重现”冰河时期？研究归研究，但今年或真冷
- 空间站梦天实验舱顺利完成转位 中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成
- 宇航员命丧太空，尸体会经历多可怕的过程？看完整个人都不好了
- “如果没有生殖隔离，地球会变成什么样？”哈哈哈神点评无敌了！