MA956合金冷軋和退火時顯微組織的變化

  鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)系氧(yang)化(hua)(hua)物彌散(san)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)合(he)金(jin)(jin)(jin)具有蠕(ru)變(bian)強(qiang)(qiang)度高(gao)(gao)和在(zai)(zai)1300℃下耐熱性好的(de)(de)(de)特征,因此可以(yi)作為高(gao)(gao)速增殖反(fan)應堆和超高(gao)(gao)溫(wen)熱交換機用材料(liao)的(de)(de)(de)替(ti)代材料(liao)。該材料(liao)的(de)(de)(de)納米級氧(yang)化(hua)(hua)物顆粒(li)微細,并在(zai)(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)基質中均勻分(fen)散(san),可防止(zhi)氧(yang)化(hua)(hua)物顆粒(li)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下發生位錯運動,延遲(chi)顯微組織的(de)(de)(de)回復和再(zai)結(jie)晶(jing),從而(er)實(shi)現高(gao)(gao)的(de)(de)(de)蠕(ru)變(bian)強(qiang)(qiang)度。MA956合(he)金(jin)(jin)(jin)(UNSS67956)是(shi)已(yi)商業(ye)化(hua)(hua)生產的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)系氧(yang)化(hua)(hua)物彌散(san)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)合(he)金(jin)(jin)(jin)之一。該材料(liao)以(yi)20Cr、5.0Al、0.5Ti為基本合(he)金(jin)(jin)(jin)成分(fen),其熔點高(gao)(gao)達1480℃,并以(yi)穩(wen)定的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)作為基體(ti)(ti)(ti)組織,使(shi)熱態穩(wen)定的(de)(de)(de)Y2O3可在(zai)(zai)該基體(ti)(ti)(ti)組織中細化(hua)(hua)分(fen)散(san)。

  以前,很多(duo)研究(jiu)人員(yuan)對(dui)加工(gong)熱處理后(hou)顯微組織(zhi)(zhi)的(de)生長(chang)行(xing)為(wei)進(jin)行(xing)了研究(jiu)。其(qi)中,大(da)(da)部分是研究(jiu)熱軋狀態下動(dong)態再結(jie)晶(jing)的(de)加工(gong)組織(zhi)(zhi)與(yu)其(qi)后(hou)的(de)加工(gong)熱處理產生的(de)靜態再結(jie)晶(jing)組織(zhi)(zhi)的(de)關(guan)系,以及(ji)對(dui)加工(gong)熱處理前后(hou)結(jie)晶(jing)方位的(de)變化和(he)再結(jie)晶(jing)行(xing)為(wei)的(de)調(diao)查,還有如(ru)何獲得粗(cu)大(da)(da)柱(zhu)狀組織(zhi)(zhi)的(de)研究(jiu)。為(wei)獲得良好(hao)的(de)高溫強度特性(xing),可以說最好(hao)是要(yao)形成粗(cu)大(da)(da)柱(zhu)狀組織(zhi)(zhi),但反過來說由于各(ge)(ge)種材料(liao)特性(xing)會因材料(liao)的(de)各(ge)(ge)向異性(xing)增大(da)(da)和(he)與(yu)柱(zhu)狀顆(ke)粒縱(zong)向垂直的(de)應力(li)減弱(ruo)的(de)緣(yuan)故而必(bi)須從多(duo)方向施加負載如(ru)制管時等,這是一個問題。

  粗大柱狀組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)材(cai)料的(de)(de)(de)延(yan)性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)比微細組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)低(di),尤其(qi)是在低(di)溫下,會(hui)明顯(xian)促使(shi)龜裂沿(100)面擴(kuo)大。另外,該柱狀組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)材(cai)料的(de)(de)(de)各向異性(xing)(xing)特性(xing)(xing)在冷軋時也會(hui)變成障礙,妨礙了MA956的(de)(de)(de)通用性(xing)(xing)。為(wei)使(shi)MA956不(bu)僅具有材(cai)料的(de)(de)(de)各向同性(xing)(xing)特性(xing)(xing),而(er)且還具有冷加工性(xing)(xing),因此(ci)應采用將(jiang)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)控制(zhi)在等軸和均質(zhi)的(de)(de)(de)制(zhi)造方法,弄清冷軋率和加熱溫度等加工熱處理條(tiao)件(jian)對MA956的(de)(de)(de)回(hui)復(fu)和再結晶(jing)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)生(sheng)長行為(wei)會(hui)產(chan)生(sheng)何種影(ying)響是很(hen)重(zhong)要的(de)(de)(de)。

  為系統弄清再(zai)結(jie)(jie)晶(jing)晶(jing)粒(li)(li)(li)和(he)(he)(he)未再(zai)結(jie)(jie)晶(jing)晶(jing)粒(li)(li)(li)混在(zai)一(yi)起的MA956熱(re)軋(ya)材(cai)的不均勻組(zu)織(zhi)因冷(leng)軋(ya)率和(he)(he)(he)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理溫(wen)度的不同而產生的變化,日本山(shan)陽特殊鋼公(gong)司調查了有(you)再(zai)結(jie)(jie)晶(jing)晶(jing)粒(li)(li)(li)和(he)(he)(he)未再(zai)結(jie)(jie)晶(jing)晶(jing)粒(li)(li)(li)混合的不均質層(ceng)狀組(zu)織(zhi)的MA956熱(re)軋(ya)材(cai)在(zai)改變冷(leng)軋(ya)和(he)(he)(he)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理條(tiao)件下的組(zu)織(zhi)變化。調查結(jie)(jie)果表明,在(zai)該MA956中與普通Fe基材(cai)料一(yi)樣,提(ti)高(gao)冷(leng)軋(ya)率會使(shi)內部形成高(gao)的應變能,隨(sui)著其后熱(re)處(chu)(chu)(chu)理溫(wen)度的升高(gao),會提(ti)供高(gao)的熱(re)能,促進(jin)再(zai)結(jie)(jie)晶(jing),但軋(ya)制(zhi)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理前的初期狀態(tai)對冷(leng)軋(ya)加工組(zu)織(zhi)、再(zai)結(jie)(jie)晶(jing)得當與否(fou)和(he)(he)(he)再(zai)結(jie)(jie)晶(jing)晶(jing)粒(li)(li)(li)的生長速度、晶(jing)粒(li)(li)(li)度和(he)(he)(he)形狀有(you)很大(da)的影(ying)響。也就(jiu)是(shi)說(shuo),在(zai)該材(cai)料的組(zu)織(zhi)控(kong)制(zhi)中,除了加工熱(re)處(chu)(chu)(chu)理條(tiao)件外(wai),加工前的組(zu)織(zhi)狀態(tai)是(shi)非常(chang)重要的因素。