轧制对Inconel 690合金微观组织及应力腐蚀的影响

发布时间：2019-09-17 02:25

【摘要】：采用背散射电子衍射分析技术(EBSD)和慢应变速率拉伸实验方法研究不同轧制道次的Inconel 690合金微观组织和应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明,三道次轧制的690合金样品的晶粒更大,低重合点阵晶界所占比例更高,织构程度更弱。三道次轧制的690合金在高温高压纯水中的慢应变速率拉伸试验表现出更好的耐应力腐蚀性能。三道次轧制的690合金可以形成更加均匀的组织,提高低重合点阵晶界所占比例,增加其抗应力腐蚀能力。
【图文】：

蓟旌先芤?侵蚀，观察显微组织。沿直径方向截取一段690合金管作为EBSD分析试样，将试样截面打磨至2000号。电解抛光，电解抛光液:20%HClO4+80%CH3COOH，抛光电压30V。慢应变速率拉伸实验设备为高温高压慢应变速率腐蚀试验机。试样为片状拉伸试样，标距部分长11.38mm。拉伸试样侧面用水砂纸打磨至2000号，用丙酮清洗干净，吹干待用。试验溶液为纯水，温度设为310℃，压力为8MPa，应变速率1×10－6s－1，试验过程保证溶液中的含氧量小于0.2mg/kg。2试验结果与讨论2.1不同轧制变形量690合金的组织图1(a)、1(b)分别为二道次和三道次轧制690合金的照片，组织都呈现典型的等轴奥氏体晶粒，并分布着许多退火挛晶界。晶界处分布着连续碳化物，晶内零散地分布着颗粒状碳化物，碳化物主要以面心立方的M23C6的形式出现［12］。特殊热处理工艺是控制690合金晶界碳化物的析出和分布的重要步骤。比较两种690合金样品的晶粒度，可以发现轧制变形量大的二道次轧制样品的晶粒较小，且不均匀，而轧制变形量小的三道次轧制样品的晶粒更大，且更为均匀。金属在轧制过程中，，位错等结构缺陷不断增殖和缠结，同时晶粒碎化。固溶处理时，晶体结构缺陷成为晶粒形核的敏感位置。轧制变形量越大，结构缺陷越多，形核位置也就越多，在相同保温条件下，晶粒较校由此可以推断轧制变形量对晶粒的均匀程度有较为明显的影响，杨亮的研究［13］也证明此结果。图1(a)二道次轧制和(b)三道次轧制的690合金金组织Fig．1Opticalimagesof690alloy(a)afterdouble-passrollingand(b)afterthree-passrolling2.2不同轧制变形量690合金的晶界和晶面分布利用EBSD对690合金样品表面进行扫描得到取向信息数据，由OIM重构出不同类型晶界?

第3期费克勋等:轧制对Inconel690合金微观组织及应力腐蚀的影响图2(a)二道次和(b)三道次轧制690合金的晶界分布图Fig．2Imageofgrainboundarydistributionofalloy690(a)afterdouble-passrollingand(b)afterthree-passrolling图3(a)二道次和(b)三道次轧制的690合金晶面OIM图Fig．3OIMofplanesdistributionofalloy690(a)afterdouble-passrollingand(b)afterthree-passrolling图4为不同道次冷轧690合金的特征晶界分布直方图，图中给出了各种低重合点阵晶界的比例。二道次轧制690合金的Σ3晶界所占比例都最高值超过了30%，而冷轧三道次690合金的Σ3晶界所占比例最高值为36.1%，即冷轧三道次形成的Σ3晶界数量大于冷轧两道次，因此变形量小的三道次轧制可以获得更多的Σ3晶界。退火挛晶的形成主要是在变形之后的退火过程，退火工艺的参数是控制退火挛晶的主要因素。由两种样品的试验结果发现多道次小变形量的轧制工艺可以获得更高比例的Σ3晶界。图4690合金的特征晶界分布图Fig．4Imageofratioofgrainboundaryofalloy690afterrolling2.3不同轧制变形量690合金的极图图5(a)、5(b)分别为二道次和三道次轧制690合金的反极图，Max值分别为5.79、3.04，结果表明，两种变形量轧制样品的平行轧制方向晶粒组织在{111}方向存在一定程度的织构，但是冷轧三道次的样品织构程度明显低于冷轧二道次的样品。冷轧二道次690合金样品在每道次的轧制过程中经历了更大的变形量，因此会保存更多的变形组织，而冷轧三道次的690合金样品在每道次的轧制过程中经历的变形量小，保存的变形组织就会少。通常织构是变形过程形成的，织构方向是沿着轧制方向，退火再结晶过程中没有完全消除，从而保留下来。变形量的大小直接影响织构程度，这就可以解释两种不同?
【作者单位】： 苏州热工研究院寿命管理技术中心;
【基金】：国家自然科学基金(钢铁联合研究基金)(U1260201)
【分类号】：TG335

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 杨亮;董建新;何智勇;张麦仓;;基于组织均匀性的690合金管冷轧及退火工艺优化[J];北京科技大学学报;2012年04期

2 李成涛;刘飞华;李岩;程学群;董超芳;李晓刚;;固溶温度对690合金在NaOH溶液中的电化学性能影响[J];材料热处理学报;2011年09期

3 李成涛;宋利君;任爱;刘飞华;李岩;程学群;李晓刚;;Inconel 690合金在含Pb碱溶液中的应力腐蚀行为[J];材料热处理学报;2013年10期

4 李成涛;宋利君;任爱;刘飞华;李岩;李晓刚;程学群;;690合金在核电一回路水环境的应力腐蚀行为[J];哈尔滨工程大学学报;2013年11期

【共引文献】

相关期刊论文 前2条

1 杨亮;董建新;张麦仓;;晶粒度对690合金热变形特性的影响[J];稀有金属材料与工程;2012年08期

2 李成涛;宋利君;任爱;刘飞华;李岩;程学群;李晓刚;;Inconel 690合金在含Pb碱溶液中的应力腐蚀行为[J];材料热处理学报;2013年10期

相关硕士学位论文 前1条

1 屈瑞肖;Mn、RE对AZ61镁合金挤压变形抗力及组织均匀性影响的研究[D];郑州大学;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 董超芳;关w扌

本文编号：2536580