冷变形对690合金微观组织及电化学行为的影响
2019-05-21武华江王子兮付一峰王明家
武华江,王子兮,2,杨 淼,付一峰,王明家,*
(1.燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北 秦皇岛 066004;2.中信戴卡集团公司,河北 秦皇岛 066011)
0 引言
690合金是一种典型的镍基耐蚀合金,Cr含量高达27%~31%。由于其优异的耐应力腐蚀开裂性能、耐晶间腐蚀性能、良好的冶金稳定性及优良的加工性能等特点,已代替600合金广泛地应用于压水堆核电站蒸发器传热管[1-3]。690合金在压水堆核电站高温高纯水环境中的主要失效形式为晶间腐蚀和应力腐蚀开裂[4],晶界处缺陷、杂质元素的偏聚,以及由于晶界碳化物[5-7]析出引起的贫Cr区和应力集中等因素都会促进690合金的失效[8]。
“晶界设计与控制的概念”[9]由Watanabe在1984年提出,逐渐发展为“晶界工程”技术。对于镍基合金[10-11]、奥氏体不锈钢[12-13]、铅合金[14-15]等,通过合适的冷变形及热处理可以提高低层错能面心立方结构金属特殊晶界(Σ≤29)比例,从而提高晶界耐腐蚀性能。J.Hou等[16]研究了冷变形对600合金晶界特征分布和晶界处应力集中程度的影响,结果表明晶界处应力集中在应力腐蚀开裂中扮演重要的角色。张松闯等[17]研究揭示了冷变形过程中690合金的微观组织和力学性能的演变特征。M.Kamaya等[18]和P.L.Andresen等[19]研究表明冷变形能提高应力腐蚀开裂敏感性和裂纹的传播速率。这些研究表明由冷变形引起的微观结构和机械性能的变化是影响应力腐蚀开裂性能的关键因素。
由已知的研究结果可知,冷变形对位错和其它亚结构的演变、晶界处碳化物的析出与形貌、晶界处贫Cr区的分布、缺陷和杂质元素的偏聚有显著的影响,从而影响690合金的耐晶间腐蚀性能和耐应力腐蚀开裂性能。……
