HastelloyC-4HastelloyC-4是一种Ni-Cr-Mo系镍基奥氏体耐蚀合金，牌号为0OCr16Ni63Mo16Ti。主要用于耐硫酸等无机酸、甲酸等有机酸、耐氯及含氯的介质和耐干氯和海水等设备。但是用真空感应炉生产的铸锭在锻造过程中有些锻造性能很差，微量元素S对Ni及Ni合金的锻造性影响很大。当S的质量分数超过0.%时就对Ni在℃的锻造性能有害[12]。Ni基高温合金的热塑性主要由w(S)=w(S)-0.8xw(Ca)-0.3xw(Mg)-0.5xw(Y)-0.1xw(Zr)决定，当w(4S)0,热塑性受晶界S偏析决定。当w(AS)o,由于过剩掺杂元素与Ni作用在晶界析出金属间化合物而使塑性降低，因此w(△S)接近0时能获得较好的热塑性。本课题从基本的凝固过程人手，从凝固偏析的角度研究S对C-4合金凝固偏析及热加工性能的影响规律，并提出改进合金的方法。
1合金的成分设计
为了研究S含量
对合金的影响,配比了不同S含量的合金如表1。
2试验方法2.1合金的变形
合金熔炼的原料是0ni、电解CR和MO，S、S以FES的形式存在，在25kg真空感应炉中熔炼，在相同浇注温度下浇注5kg高温拉伸的罐体或铸件。
2.2合金凝固过程的测量
将样品切成小块，放入石墨舟内，并与周围的小块瓷管隔开，防止渗碳，以防止样品的样品化学成分。
滴。温度T1和时间T1的原则应尽可能使合金均匀地呈液态，但尽量减少合金原始化学成分的损失。对于C-4合金，T1选择为℃,T1为5分钟，T2为10分钟。石墨舟放置在硅碳管的热带区域。控制温度偏差应该尽可能小。样品发射时，应尽可能快，并立即搅拌冷却水。黄金审判采取中间部分。电解腐蚀质量分数为10%的CRO溶液。
2.2.1初凝温度测量(T，)
由于金相探针的操作和外界因素影响较大，所以大致取固相约50%固相时的温度作为其初始凝固温度。
2.2.2最终冷凝水温度测量(TR)
当最终凝固温度选择为3℃时，液相组织以温度是否为3℃为准，特别要注意最终液体的体积。
2.3最终冷凝面积分析的确定
当凝固温度为3时，最终冷凝区为样品的液体区。越靠近最终凝聚区，最终团结越好。微区的组成由Camebax-Micro电子探针确定。
2.4高温性能测试
合金的热加工性能可以用试样高温拉伸的断面收缩率来衡量。在Gleeble高温拉伸试验机上，在~℃范围内，进行拉伸试验，用断面收缩率表示。注意高温拉伸和氧化皮的位置。
3测试结果和分析
3.1硫对凝固过程的影响
3.1.1S对开始和最终冷凝温度的影响(见表2)
从表2可看出:S对C-4合金的初凝温度几乎没有影响,都在℃左右,但对终凝温度影响较大,随S含量的增加,终凝温度下降,凝固区间变宽。S从0.%增加到0.%(质量分数),凝固温度区间变宽70℃。
3.1.2S对终凝区偏析的影响(见表3,表4)
在纯镍中，S的最大溶解度仅为0.01%，在镍铬钼固相中较小。当合金开始凝固时，因为H1，S会从Y相分析到固液界面，增加了界面S的浓度，随着凝固的继续，S继续放电，界面S的浓度越来越大。由于合金含量S不同，最终凝结区S的聚集程度也不同。随着硫含量的增加，最终冷凝区的硫含量也增加。从上述数据中还可以发现，随着S含量的增加，最终凝结面积MO的偏差从33.%增加到43.%，这可能是由S引起的。
当合金含S很低，且不含硫化物分析时，可以假定凝固过程中的S全部排入液体，最终液体的S含量与最终冷凝液的体积有关。假设终凝温度为0.25%时液体体积分数为0.25%，则终凝区最大S含量将是平均组分的倍。表3中过量K的数据可以得到证实。过量的K随着S含量的增加而减少，因为部分S以沉淀的形式存在，这表明S的分析程度增强了。
表5是铸态的组织析出硫化物的能谱成分。
3.2S对高温性能的影响(见表6)
2土年到取低。百里忖啃入，型性们似上开。
随着温度的升高，塑性先增大，到达一定的温度，塑性又开始下降。对于S的质量分数为0.%~0.%的合金，塑性最好点在℃,而S的质量分数为0.%时，塑性温度最好点向温度低的方向移动，为℃。
在高温下晶界是比较薄弱的环节，多晶材料拉伸断口多表现为晶间断裂。其断裂过程起源于晶界孔洞的形核﹑生长，连接，最后裂纹失稳扩展。因此，凡是影响这个过程的因素都将影响材料的塑性。这个过程包括形核与生长两部分。根据经典的形核理论，对晶界单位面积的形核率影响最大的是界面能和应力。
关于S对镍铬钼合金的热塑性的影响可从该合金凝固过程来分析。由于S强烈的偏析终凝区，必然在凝固终了后强烈的偏析于晶界。从终凝区的偏析程度可以间接反映出晶界偏析的程度。晶界偏析的增加必然大大降低晶界结合能，提高孔洞的形核率和晶界的自扩散，从而降低合金的高温塑性。当合金的S含量比较低时，合金的塑性受晶界的S含量所影响，所以随偏析的增加C-4合金的塑性急剧下降。当合金的S含量比较多时，由于有S化物析出，塑性由晶界S偏析量和晶界的硫化物决定。晶界上的硫化物可产生应力集中，提高孔洞的形核率.S的质量分数为0.%时，塑性反而有点上升。这可是由于S偏析到一定的程度以特许测量员的形式析出，这样比单个晶界上的S原子对塑性的危害小些，尤其是C不在晶界析出时。
4.结论
(1)随着S的增加，终凝区S富集越明显，并促进钼的偏析。当S富集到一定的程度，以CS特许测量员的形式析出。
(2)随着S含量的增加，合金的硫化物增多，高温塑性降低。
(3)通过提高合金的纯度可提高合金的热塑性。
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