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在進(jìn)口的300 MW和600 MW汽輪機(jī)中,R-26合金含有20%的鈷、29%的鉻和37%的鎳高合金化的合金,雖然具有良好的綜合性能,但是由于其價(jià)格較高,應(yīng)用范圍受到限制。鉻鎳鐵合金750金的主要性能與R-26合金相當(dāng),但這種合金具有存在缺口敏感性和500-700℃塑性差的缺陷,添加微量合金元素,如鎂、鋯、硼等。是*的高改進(jìn)。合金溫塑性的有效途徑。這篇文章發(fā)表在Inconel X-750上。在金的基礎(chǔ)上,加入適量的鎂、鋯、硼等合金元素,研磨制備了Gh4145合金,可用于汽輪機(jī)緊固件的選擇材料。
檢測(cè)方法 試驗(yàn)材料由霆鋼鋼廠提供,采用真空感應(yīng)熔煉。冶煉、鍛造、軋制成直徑為56毫米的棒材,并進(jìn)行實(shí)際測(cè)量?;瘜W(xué)成分(重量%)為:c0.028,mn0.80,cr14.94,Ⅳ6 1.12,Al 0。96,Ti 2。69,鐵7。70,S 0。003,P0.008,余量為ni。用四種熱處理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1號(hào)是:1025℃,LH,A.C .,845℃,24h,A.C .,705℃,24小時(shí),交流.2 ~ 4號(hào)的固溶溫度為1050℃,100℃,11500℃,老化同1號(hào)。
結(jié)果和分析 四種熱處理制度的金相組織如圖1所示。用固溶體隨著溫度的升高,合金的晶粒尺寸有長(zhǎng)大的趨勢(shì),低于1050℃溶解可以得到細(xì)小的晶粒,如圖1a和B,過(guò)細(xì)。 晶粒對(duì)高溫合金來(lái)說(shuō)是不可取的,它在1150℃時(shí)是固溶體迅速成長(zhǎng)。如1D照片所示,還有不均勻的超大晶體。晶粒明顯降低合金的塑性,11000℃固溶獲得中等 顆粒,如圖1C的照片所示。
不同溫度下的Gh4145合金和Inconelx-750合金應(yīng)力水平為250 ~ 300 MPa,持續(xù)時(shí)間為100 ~ 200h;機(jī)械性能如圖2所示。GH 4145合金的抗拉強(qiáng)度高于Inconelx-750合金,并且隨著溫度的升高逐漸接近。
GH4145合金的延伸率隨著溫度的升高而增加,500 ~70qc區(qū)間延伸率達(dá)到20%左右,Inconex-750。在500~7000℃范圍內(nèi)的延伸率隨著溫度的升高而降低, 700℃時(shí)為值的10%左右。在不同媒體中GH 4145合金和R-26合金的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能如表1所示315℃時(shí)含10%氫氧化鈉,143℃時(shí)含42%鎂GH4145合金在C12介質(zhì)中的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能優(yōu)于在C12介質(zhì)中的R26合金。
四種熱處理GH4145合金在540。c流暢,缺乏聯(lián)合口服耐力試驗(yàn)顯示缺口敏感性被消除,但是消除程度差別較大,在1025℃和1050℃進(jìn)行固溶處理。間隙持續(xù)和平滑持續(xù)處于同一水平,間隙持續(xù)比平滑持續(xù)時(shí)間略長(zhǎng);150℃固溶處理的缺口持久度比光滑持久應(yīng)力水平高150 ~ 200 MPa,持久時(shí)間長(zhǎng)50 ~ 100 h。1100。(2)固溶處理的缺口持久強(qiáng)度比光滑持久應(yīng)力高250~300 MPa,持久時(shí)間長(zhǎng)100~200h;這種熱處理GH4145合金在540℃下的低周疲勞試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。
Gh4145合金屬于疲勞循環(huán)硬化型合金,具有疲勞循環(huán)應(yīng)力的增加呈上升趨勢(shì)。同時(shí)改變水平,1 150。固溶處理具有最短的低周疲勞壽命,這是粗糧過(guò)多造成的;1100。C固溶處理的低周勞動(dòng)生活處于較高水平。Gh4145合金和r-26合金 應(yīng)力松弛試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。Gh4145合金540。C的抗應(yīng)力松弛能力與R-26合金相當(dāng),而56℃下1 000 h的殘余應(yīng)力比R-26合金高44 MPa。
討論 Gh4145合金含有微量合金元素,如鎂、鋯、硼等。采用1100℃固溶溫度的熱處理制度,全面。優(yōu)于Inconel X-750合金,大幅提高500 ~700℃的塑性消除了某些介質(zhì)中的缺口敏感性。其抗應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于R-26合金,且優(yōu)于R-26合金良好的低周疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕性能。