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GH690合金管材热处理工艺优化

来源:未知 佚名 2019-02-28 浏览
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  核电站蒸汽发生器传热管用690合金管承受高温、高压和水介质的腐蚀,合金晶粒度、晶间Cr的贫化、晶间碳化物及其对应力集中的力

  学效应,均是影响材料的耐晶间腐蚀及应力腐蚀性能的重要因素。除严格控制成分外,合理的热处理工艺在消除这些因素对材料性能的不

  利影响方面至关重要。

  以国外Inconel 690成品管的显微组织为参照对象,对国产GH690合金管材在不同工艺条件下的固溶处理与等温热处理(TT处理)工艺进

  行了研究;采用OM、SEM和TEM等表征手段分析了工艺参数对其晶粒度、晶界碳化物形貌和贫Cr区的影响。结果表明:

  (1)国外Inconel 690成品管晶粒分布不均匀,平均晶粒尺寸约为23μm,其晶粒度在7~10级的晶粒数量最多。晶界碳化物主要呈细小

  半连续状分布且存在较多大尺寸的TiN颗粒。晶界附近存在宽约200nm的贫Cr区。

  (2)国产GH690合金管在固溶处理过程中,随着固溶温度的提高,晶粒不断长大,长大激活能为265kJ/mol。当固溶温度超过1100℃

  时,晶粒长大更加明显,同时保温时间对晶粒尺寸的影响也变得显著。

  (3)国产GH690合金管经不同工艺条件下TT处理后,晶界碳化物主要表现为细小而分散、细小而半连续、粗大而半连续和粗大而分散4

安徽索立德铸业   种分布状态。TT处理工艺参数为680℃/10~20h、715℃/10~20h、750℃/5~15h时,其晶界碳化物呈细小半连续分布。

  (4)国产GH690合金管经1090~1110℃/5min固溶处理后平均晶粒尺寸及晶粒度分布与国外Inconel 690成品管接近。经715℃/10h或15h

  的TT处理后,国产GH690合金管晶界碳化物形貌及贫Cr区演化特征与国外Inconel 690成品管接近,但其TiN颗粒尺寸、数量明显小于、少

  于后者,且其最低Cr浓度高于后者,有助于提高合金的耐点蚀性能和抗晶间腐蚀性能。国产GH690合金管总体显微组织优于国外Inconel 6

  90成品管。

  (5)综合对比国内外690合金管的组织特征,并兼顾实际生产中的成本问题,建议国产GH690合金管的热处理优化工艺为1090~111

  0℃/5min+715℃/10~15h。

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