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CN617镍基高温耐热合金（化学成分）固溶处理对其组织和硬度的影响
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-04-17
根据700℃蒸汽参数超超临界燃煤火电机组主蒸汽管道使用要求，钢铁研究总院和抚顺特殊钢股份公司改型Inconel617合金并命名为CN617合金。
Inconel617合金是镍-铬-钴-钼固溶强化型奥氏体镍基耐热合金，具有良好的高温强度、优异的热加工性以及焊接性能，被国内外认为是未来700℃蒸汽参数超超临界燃煤火电机组主蒸汽管道的首选材料之一。我国于2010年成立了国家700℃超超临界燃煤火电机组创新联盟，同时我国700℃超超临界燃煤火电机组示范电站的建立已被提上日程，因此对所需耐热合金管材国产化的需求越来越迫切。根据700℃蒸汽参数超超临界燃煤火电机组主蒸汽管道使用要求，钢铁研究总院和抚顺特殊钢股份公司改型Inconel617合金并命名为CN617合金。由于Inconel617合金是固溶强化型合金，交货态为固溶态，因此固溶处理的好坏对于CN617合金产品的最终性能非常重要。本项目着重研究固溶处理对CN617合金组织和性能的影响，对工业制管热处理具有指导意义。
试验材料为经真空感应炉冶炼的25kg铸锭，多火锻造成Φ16mm的棒材，锻后空冷，其主要化学成分（质量分数，%）为0.06C、21.93Cr、12.08Co、8.5Mo、1.06Al、0.4Ti、0.048Nb、0.20V、0.0032B、＜0.02Zr。从锻态组织图可以看出，锻造工艺合理，锻态组织为完全再结晶组织，组织均匀，扫描电镜发现晶界和晶内有大量富Cr和Mo碳化物。
固溶处理试验在箱式电阻炉中进行，将一组试样分别在1125、1150、1175和1200℃下进行1h固溶处理；另一组试样在1175℃下，分别进行20、40、60及120min固溶处理，分别观察固溶温度及保温时间对组织和硬度的影响。
金相试样采用手工腐蚀，腐蚀液为CuCl2+HCl+C2H5OH；平均晶粒尺寸按照GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》采用截点法统计；硬度测试在HB-3000C型布氏硬度机上进行，载荷砝码为187.5kg。
结果表明，CN617合金在1125～1200℃温度范围内固溶处理时，晶粒正常长大，平均晶粒尺寸从31μm增长到206μm左右。在1175℃固溶处理时，当固溶时间从20min延长到120min，平均晶粒尺寸从61μm增长到153μm左右。CN617合金经1125～1200℃温度固溶后，晶内和晶界中仍存在大量未溶富铬和钼型碳化物。当固溶温度超过1175℃，晶界处富铬和钼碳化物可基本回溶。在1175℃固溶保温不同时间后，平均晶粒尺寸与硬度很好地符合Hall-Petch关系式。
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