目前选用Fe-Cr-Ni合金(主要是800系列合金)制造核电机组中的蒸汽发生器,传热管是其关键部件之一[1]
这类耐热合金在温度高于650℃的水蒸气环境中服役时在其表面形成的Cr2O3氧化膜容易失效,因此不能满足使用要求[2]
近年来,研发出一种表面自发生成Al2O3保护膜层的新型含铝奥氏体(Alumina-forming austenitic, AFA)耐热合金 [3,4,5]
与传统材料比较,这种AFA合金在650~800℃含水蒸汽环境中表现出优异的抗氧化性能
前期针对AFA合金的研究,大多集中于高温氧化[6]和高温蠕变[7]等性能
而用该合金制管时均先对其进行热加工,因此研究其在热变形过程中的微观组织演变具有重要的理论意义和应用价值
基于动态材料模型(DMM)的热加工图方法作为优化金属加工工艺的有效工具,近年来已经应用于许多合金
C. Dharmendra等[8]应用DMM热加工图研究了铸态镁合金热变形过程中的变形机制,确定了该合金合适的加工区域
Lukaszek-Solek等[9]依据热加工图理论研究了Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo合金在热变形过程中的动态再结晶行为,提出了这种材料的最佳热加工工艺制度
因此,通过建立材料的热加工图能确定材料在不同变形参数下的可加工性,并分析材料在不同加工区域内的变形机制以优化工艺参数和控制微观组织演变
本文对新型AFA合金(Fe-20Cr-30Ni-0.6Nb-2Al-Mo)进行压缩热模拟实验得到不同形变参数下的合金流变应力曲线,揭示不同变形参数对新合金微观组织的影响律并根据热加工图研究新合金的高温塑性变形行为
1 实验方法
实验用材料为新型含铝奥氏体耐热合金,采用真空感应加电渣重熔制备,通过控制始锻的压下量和终锻温度将铸锭热锻成棒并进行1140℃固溶处理
试验用材料均为固溶态,其材料化学成分(质量分数,%)列于表1
使用Gleeble-3500型热力模拟试验机对新型AFA合金进行等温恒应变速率热压缩试验
试样的直径为8 mm长度为12 mm的圆棒,将K型热电偶丝焊在试样表面以控制温度
为了防止试样在加热过程中表面发生氧化,热模拟试验均在真空模式下进行
在试样与压缩岾头之间添加一层0.05 mm厚度钽片,以减少端部摩擦造成的鼓肚效应
Table 1
表1
表1试验用材料化学成分
Tab
声明:
“新型含铝奥氏体耐热合金的高温塑性变形行为和热加工性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)