热轧变形对Fe-14Cr-3W-0.4Ti合金显微组织和力学性能的影响
2021-12-22卢思哲刘祖铭李全任亚科魏冰彭伟才
卢思哲,刘祖铭,李全,任亚科,魏冰,彭伟才
热轧变形对Fe-14Cr-3W-0.4Ti合金显微组织和力学性能的影响
卢思哲1,刘祖铭1,李全1,任亚科1,魏冰1,彭伟才2
(1. 中南大学 粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;2. 长沙米淇仪器设备有限公司,长沙 410219)
对氩气雾化Fe-14Cr-3W-0.4Ti(质量分数,%)合金粉末进行60 h机械球磨,在950 ℃对粉末进行热挤压成形,然后在950 ℃热轧制和1 050 ℃/1 h退火热处理,得到Fe-14Cr-3W-0.4Ti合金。利用扫描电镜和背散射电子衍射分析仪观察和分析合金的显微组织,并测定合金的室温拉伸性能,研究热轧变形对Fe-14Cr-3W-0.4Ti合金组织与力学性能的影响。结果表明,热轧变形可有效调控Fe-14Cr-3W-0.4Ti合金的晶粒尺寸,提高合金的力学性能。经过热轧变形的合金,晶粒明显细化,并且随热轧制变形量增加,晶粒尺寸先减小后增大,合金的抗拉强度也出现先升高后降低现象。合金的最佳热轧参数为950 ℃/40%,变形量为40%的合金平均晶粒尺寸最小,为1.39 μm,抗拉强度和伸长率分别达到1 161 MPa和9.5%,与挤压成形态合金相比,抗拉强度提高31.2%。
Fe-14Cr-3W-0.4Ti合金;热轧变形;显微组织;力学性能;细晶强化
氧化物弥散强化(oxide dispersion strengthened,ODS)铁基合金具有优异的高温力学性能和良好的抗辐照损伤性能,特别是抗高温蠕变性能,是核燃料包壳管的首选材料[1-2]。目前,根据基体组织的不同,将ODS钢主要分为铁素体钢、奥氏体钢、马氏体钢和铁素体/马氏体双相钢等4种[3]。其中,ODS铁素体钢的基体为铁素体,具有体心立方晶体结构(BCC),在合金基体中加入的高稳定性的纳米氧化物Y2O3粒子可赋予该类钢优异的高温力学性能和抗腐蚀性能,并将ODS铁素体钢的工作温度提高至650~700 ℃[4]。……
