固溶工艺对K325合金微观组织及性能的影响

发布时间：2018-06-30 04:53

  本文选题：K325合金 + 固溶处理　； 参考：《沈阳理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：当前,由于燃煤发电造成的环境问题和能源危机日益严重,发展高效率的燃煤电站以节能减排成为必然趋势,具有更高运行参数的700℃先进超超临界燃煤发电技术是当今发展的最前沿。K325合金是一种Ni-Cr基固溶强化型铸造高温合金,由于其优异的高温蠕变强度、抗氧化腐蚀能力和焊接性而被选为700℃先进超超燃煤电站汽缸和阀壳铸件的材料。目前国内外高温合金大型铸件研究尚不成熟,其固溶热处理工艺更是未见报道,故本文拟对两种成分的K325合金的凝固行为和固溶工艺进行系统研究,理清固溶工艺对合金的组织特征和力学性能的影响,从而为合金热处理制度的最终制定提供实验依据和数据支持。研究表明:No.1与No.2合金铸态组织均呈枝晶结构,且存在枝晶偏析,Nb强烈偏聚于枝晶间。No.1合金在枝晶间析出富Nb和Ti的条、块状的MC型碳化物,其凝固顺序为L→L+γ→L+γ+MC→γ+MC。No.2合金在枝晶间析出MC型碳化物和筛网状共晶γ/Laves相,其凝固顺序为L→L+γ→L+γ+MC→L+γ+MC+γ/Laves→γ+MC+γ/Laves。γ/Laves相的存在对合金的力学性能不利。固溶温度、固溶保温时间和固溶冷却方式均显著影响合金的组织和力学性能。No.1合金固溶组织均为γ+MC。首先,随固溶温度的升高,枝晶偏析减轻,碳化物逐渐溶解,其数量减少、尺寸减小,合金室温抗拉强度小幅提高,而塑性和高温抗拉强度无显著变化;其次,随固溶保温时间的延长,No.1合金中的碳化物略有减少,尺寸无明显变化,其室温和高温强度提高,但对室温、高温塑性无显著影响,最佳固溶保温时间为2h;最后,合金固溶处理以不同方式冷却:水淬和空冷后碳化物均主要分布在晶内,空冷后碳化物的数量和尺寸略有增加,其室温强度和塑性无显著变化。而炉冷后碳化物数量和尺寸都显著增加,且沿晶界连续析出,导致其室温强度和塑性都降低。但随冷速的提高,高温抗拉强度显著增加,塑性无明显变化。水淬后可获得理想的组织和力学性能。合金随炉冷却后断裂机制为混合断裂,而水淬和空冷后断裂机制均为微孔聚集型穿晶韧性断裂。对No.2合金进行不同温度的固溶处理结果表明:经1050~1200℃固溶处理后,筛网状的共晶γ/Laves相向块状转变,经1225℃和1250℃固溶后,γ/Laves相出现初熔,碳化物回溶,但碳化物类型未发生变化。力学性能结果表明在低于1200℃的温度固溶后,室温抗拉强度无明显变化,1200℃和1225℃,强度略有下降。低于1250℃固溶处理后,随固溶温度的升高,室温塑性改善,高温塑性无显著变化,高温强度缓慢下降,且断口均呈枝晶组织断裂特征,拉伸试样断裂方式均为穿晶断裂,1250℃固溶后初熔Laves相的大量存在导致其力学性能严重恶化,断裂方式为沿晶断裂。
[Abstract]:In this paper , the microstructure and mechanical properties of the alloy are studied by means of the solidification behavior and the mechanical properties of the alloy . The solidification sequence of the alloy is L 鈫，

本文编号：2084985