目前選用Fe-Cr-Ni合金(主要是800系列合金)制造核電機組中的蒸汽發(fā)生器,傳熱管是其關(guān)鍵部件之一[1]
這類耐熱合金在溫度高于650℃的水蒸氣環(huán)境中服役時在其表面形成的Cr2O3氧化膜容易失效,因此不能滿足使用要求[2]
近年來,研發(fā)出一種表面自發(fā)生成Al2O3保護(hù)膜層的新型含鋁奧氏體(Alumina-forming austenitic, AFA)耐熱合金 [3,4,5]
與傳統(tǒng)材料比較,這種AFA合金在650~800℃含水蒸汽環(huán)境中表現(xiàn)出優(yōu)異的抗氧化性能
前期針對AFA合金的研究,大多集中于高溫氧化[6]和高溫蠕變[7]等性能
而用該合金制管時均先對其進(jìn)行熱加工,因此研究其在熱變形過程中的微觀組織演變具有重要的理論意義和應(yīng)用價值
基于動態(tài)材料模型(DMM)的熱加工圖方法作為優(yōu)化金屬加工工藝的有效工具,近年來已經(jīng)應(yīng)用于許多合金
C. Dharmendra等[8]應(yīng)用DMM熱加工圖研究了鑄態(tài)鎂合金熱變形過程中的變形機制,確定了該合金合適的加工區(qū)域
Lukaszek-Solek等[9]依據(jù)熱加工圖理論研究了Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo合金在熱變形過程中的動態(tài)再結(jié)晶行為,提出了這種材料的最佳熱加工工藝制度
因此,通過建立材料的熱加工圖能確定材料在不同變形參數(shù)下的可加工性,并分析材料在不同加工區(qū)域內(nèi)的變形機制以優(yōu)化工藝參數(shù)和控制微觀組織演變
本文對新型AFA合金(Fe-20Cr-30Ni-0.6Nb-2Al-Mo)進(jìn)行壓縮熱模擬實驗得到不同形變參數(shù)下的合金流變應(yīng)力曲線,揭示不同變形參數(shù)對新合金微觀組織的影響律并根據(jù)熱加工圖研究新合金的高溫塑性變形行為
1 實驗方法
實驗用材料為新型含鋁奧氏體耐熱合金,采用真空感應(yīng)加電渣重熔制備,通過控制始鍛的壓下量和終鍛溫度將鑄錠熱鍛成棒并進(jìn)行1140℃固溶處理
試驗用材料均為固溶態(tài),其材料化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)列于表1
使用Gleeble-3500型熱力模擬試驗機對新型AFA合金進(jìn)行等溫恒應(yīng)變速率熱壓縮試驗
試樣的直徑為8 mm長度為12 mm的圓棒,將K型熱電偶絲焊在試樣表面以控制溫度
為了防止試樣在加熱過程中表面發(fā)生氧化,熱模擬試驗均在真空模式下進(jìn)行
在試樣與壓縮岾頭之間添加一層0.05 mm厚度鉭片,以減少端部摩擦造成的鼓肚效應(yīng)
Table 1
表1
表1試驗用材料化學(xué)成分
Tab
聲明:
“新型含鋁奧氏體耐熱合金的高溫塑性變形行為和熱加工性能” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)