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碳含量对0Cr25Ni35AlTi合金组织、力学性能和耐晶间腐蚀性能的影响

发布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn 更新时间：2016-02-26

0Cr25Ni35AlTi合金是在Incoloy800合金的基础上进行优化改进的合金，主要是调整合金的元素含量，使合金具有更加良好的抗晶间腐蚀与抗应力腐蚀性能，可应用于核电蒸汽发生器传热管等领域。

0Cr25Ni35AlTi合金是在Incoloy800合金的基础上进行优化改进的合金，主要是调整合金的元素含量，使合金具有更加良好的抗晶间腐蚀与抗应力腐蚀性能，可应用于核电蒸汽发生器传热管等领域。由于合金的晶粒度、组织中碳化物的数量决定合金的基本性能，而这些因素都与合金中碳含量相关，因此控制合金中碳含量对其使用性能会产生重要的影响。为此，研究了碳含量的变化对合金组织及性能的影响，为优化合金的成分，合金的热处理工艺及管材的应用提供指导。

试验材料采用真空感应精炼成20kg的铸锭，经过锻造、轧制成为宽125mm、厚1.5mm板材，板材在氢保护气氛下进行1000℃×5min不完全固溶处理后水冷。主要化学成分（质量分数，%）见表1。

表1 试验用0Cr25Ni35AlTi合金的化学成分（质量分数，%）

编号	C	Si	Mn	Cr	Ni	Al	Ti	Fe
1	0.017	0.57	1.08	25.51	35.35	0.44	0.48	余量
2	0.023	0.55	1.08	25.42	35.53	0.37	0.47	余量
3	0.029	0.55	1.08	25.36	35.47	0.44	0.48	余量
4	0.038	0.57	1.09	25.43	35.40	0.43	0.49	余量

采用Lei-ca MEF-4M型光学显微镜和S-4300冷场发射扫描电镜观察分析合金的显微组织。按照GB/T 6394-2002测定晶粒度。采用CMT-4105型万能试验机测试合金室温拉伸性能。通过5%HCl+5%甘油+1%柠檬酸甲醇溶液对试样进行电解萃取，收集电解残渣，借助帕纳科χ射线衍射仪对电解残渣进行常规结构分析，电解残渣经过滤、洗涤后，采用分光光度法测定各种合金元素，对析出相、化学成分进行定量分析。用电化学再活化法测定该合金的晶间腐蚀敏感性。试验结果表明：

（1）随着碳含量的增加，0Cr25Ni35AlTi析出物数量逐渐增加。析出物类型主要为M23C6富铬碳化物，当碳含量接近或者大于0.03%时，析出物数量明显增加，呈现条带状和网状分布。

（2）对不同碳含量的0Cr25Ni35AlTi合金来说，随着碳含量增加，平均晶粒度尺寸减小，M23C6析出量增加，合金的强度增加，伸长率呈现减小的趋势。

（3）0Cr25Ni35AlTi合金经敏化处理后，随着碳含量增加，M23C6富铬碳化物析出增加，导致局部铬的贫化，合金的耐晶间腐蚀性能降低。碳含量应该控制在0.025%以下，可以保证强度保持在300MPa以上，同时合金仍具有良好的耐晶间腐蚀性能。

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