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Inconel783高温合金螺栓的组织与织构

2022-10-21黄友桥朱新平黄一君

金属热处理 2022年9期

黄友桥, 李 望, 朱新平, 黄一君, 张 宁, 孟 利

(1. 浙江浙能兰溪发电有限责任公司, 浙江 金华 321199; 2. 浙江浙能技术研究院有限公司, 浙江 杭州 311121;3. 钢铁研究总院有限公司 冶金工艺研究所, 北京 100081)

Inconel783合金(国内对应牌号GH783)为含Ni、Al、Fe、Co、Cr等合金元素的抗氧化型低膨胀高温合金,具有优良的持久强度、塑性、抗氧化性能、耐盐雾气氛下的应力腐蚀性能[1-3]。作为低膨胀高温合金,Inconel783合金原本设计用于航空发动机的间隙控制件,近年来也应用于汽轮机螺栓,并在我国开启了选用低膨胀高温合金的先例[4]。

Inconel783合金优良的性能与其组织结构特征,尤其是第二相的分布特点有关。合金中存在γ′(Ni3(Al, Nb))弥散强化相的同时,还大量分布β-NiAl相,该相可提高抗应力促进晶界氧化(Stress assisted grain boundary oxidation,SAGBO)性能[5-8]。β相存在两种析出形式:一种是大颗粒一次球形β相,可改善热变形性能,控制晶粒尺寸;另一种是时效时沿晶界不连续析出细小颗粒二次β相,或晶内针状碟状析出二次β相,即有助于材料获得高强度,还在降低裂纹生长速率、增强抗氧化性能和塑性等方面发挥重要作用[7,9-11]。析出相的尺寸与分布等显著影响高温合金材料的性能,考虑到本体系中β相对材料组织性能的重要作用,不同种类β相的分布特点及其分布位置对晶粒组织、取向、晶界特征等的依赖性需要明确[12-13]。

本文研究Inconel783合金螺栓的晶粒组织、第二相分布与各相织构特征,并讨论β相分布的取向依赖性。考虑到超超临界机组主蒸汽温度可达600 ℃[14-15],本研究对该合金螺栓进行600 ℃下的长时间高温应力松弛试验以加速模拟使用过程,关注该过程的组织织构演变及第二相粒子的稳定性。……

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