GH(N06)合金是以Mo,Nb为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金,在℃以下具有良好的耐热性、强度、延展性、耐疲倦和抗腐蚀性能,应用范畴非常普遍,如化工、热电、核电、航空航天和国防备畴。GH固溶强化板材合金由于具有优越的热稳定性、耐久性、高强性,常用作火焰筒材料,这就央求合金具有良好的塑性及适合的晶粒尺寸。
相近牌号
美标牌号.:Inconel(UNSN06)
中国牌号:GH3(GH)
法国牌号:NC22DNb
化学成分
合金特性
1.对氧化和还原环境的各种腐蚀介质都具有非常出色的抗腐蚀能力
2.优秀的抗点腐蚀和缝隙腐蚀的才能,并且不会产生由于氯化物惹起的应力腐蚀开裂
3.优秀的耐无机酸腐蚀才能,如硝酸、磷酸、硫酸、盐酸以及硫酸和盐酸的混合酸等
4.优秀的耐各种无机酸混合溶液腐蚀的才能
5.温度达40℃时,在各种浓度的盐酸溶液中均能表现出很好的耐蚀性能
6.良好的加工性和焊接性,无焊后开裂敏理性
7.具有壁温在-~℃的压力容器的制造认证
8.经美国腐蚀工程师协会NACE规范认证(MR-01-75)契合酸性气体环境运用的最高规范等级VII
关于合金热处理的研究:
目前,对于GH3合金固溶处理方面的研究已有一定的工作基础。研究发现热处理过程中Ni,Cr,Mo相和碳化物对inconel合金的强度有一定的影响。
强度,但对延伸率的影响不大。研究发现GH合金在不同温度下热处理保温1h,其奥氏体基体中会析出不同类型的碳化物(MC、M6C、M等),且发生转变。欧新哲等通过研究固溶处理对inconel合金组织和力学性能的影响,发现随固溶处理温度的升高,合金的屈服强度和抗拉强度降低,断后伸长率增加,晶粒尺寸逐渐增大。选择GH合金作为研究对象,一方面是由于该合金具有很广泛的用途;另一方面是由于其作为固溶强化型变形高温合金的典型代表,可为更好地掌握其他多种高温合金固溶处理后组织和性能变化规律提供实验参考。该合金的Cr、Mo、Nb含量很高,固溶强化作用很强,因此热处理工艺对合金组织和力学性能的影响很大;同时热处理是调整晶粒尺寸的有效方法,其中温度对晶粒尺寸的影响较大。为了更好地控制GH合金板材的组织和性能,本工作重点研究在固溶处理时温度对合金板材晶粒尺寸、碳化物演变及力学性能的影响,最终确定出最佳固溶处理工艺,同时研究了GH合金板材断裂方式的演变。
图1为GH3合金板材原始组织形貌。从图1(a)、(b)中能够察看到,轧向和垂直于轧向的组织中均含有大量贯串整个晶粒的板条状共格孪晶及少量终止于晶粒内部的非共格孪晶。这是由于GH3合金属于低层错能资料,低层错能不只会阻止位错的交滑移,使滑移变形变得艰难,同时也降低了孪晶界的界面能,促使在位错开动之前金属所受应力已到达孪生变形所需应力,因而,合金发作变形时很容易构成形变孪晶。根据位错理论,在一定的温度下,晶界位错会发作滑移、攀移以及互相作用而湮灭;随着界面孪生位错运动的继续,这种界面的孪生关系会逐步消逝而最终使形变孪晶消逝。合金板材在退火过程中先构成层错,然后不时长大,最终转变成退火孪晶的晶核,随着保温时间的延长,大角度晶界发作迁移,从而构成退火孪晶。因而,退火态的合金板材在形变过程中产生的形变孪晶已根本转变为退火孪晶。原始显微组织的均匀晶粒尺寸在15-20μm(ASTM9-10级)范围内,孪晶能够起到细化晶粒的作用。从原始组织的SEM像中能够看出(图1(c)),在晶界和晶内均有明显的相析出,依据EDS能谱,断定析出相为富Cr碳化物M。
图2为合金在不同温度下固溶处置后的金相组织。察看发如今-℃,合金显微组织基本为充沛再结晶的等轴晶,且内部存在大量退火孪晶。充沛再结晶是由于具有低层错能的合金除了高密度位错塞积的三叉晶界和弓弯的晶界外,孪晶内部以及孪晶界也可以提供再结晶形核的位置;同时,随固溶温度的升高,原子活性加强,降低了再结晶激活能,从而使再结晶停止得较为彻底。大量退火孪晶的呈现是由于在温度逐步升高的过程中,原始细长孪晶板条以兼并机制逐步使板条加宽,大块孪晶的界面以台阶状的突出机制逐步吞食应变区长大。
高温下温度对合金的影响
1.经不同温度固溶处理后,合金的显微组织基本为充分再结晶的等轴晶,且内部存在大量退火孪晶。
2.晶粒长大规律与碳化物的溶解有密切关系,当温度高于℃时碳化物基本溶解,晶粒快速长大;晶粒长大激活能Qg为.18kj/mol。
3.晶粒尺寸与GH合金板材的室温力学性能符合Hall-Petch关系,强化机制主要为细晶强化,同时确定出最佳固溶处理温度为℃。