軋制對Inconel690合金微觀組織及應力腐蝕的影響

  Inconel690合(he)(he)(he)金為(wei)低層(ceng)錯能(neng)(neng)的(de)面(mian)心立方(fang)(FCC)金屬(shu),生產(chan)制造過程容易產(chan)生特定(ding)取向和織(zhi)(zhi)構組(zu)織(zhi)(zhi),這些組(zu)織(zhi)(zhi)對其耐應(ying)(ying)(ying)力腐蝕(shi)性能(neng)(neng)有(you)重要影響。已有(you)研究(jiu)表(biao)明,通(tong)過提高(gao)低重合(he)(he)(he)點陣晶(jing)(jing)界的(de)比例可以顯著提高(gao)690合(he)(he)(he)金的(de)抗晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)能(neng)(neng)力。近來出現的(de)晶(jing)(jing)界工程概念就是利用(yong)提高(gao)特征晶(jing)(jing)界比例來改(gai)善合(he)(he)(he)金性能(neng)(neng)。背散(san)射電子衍射分析(xi)技術,簡稱EBSD,是快(kuai)速準確的(de)晶(jing)(jing)體取向測量的(de)相鑒定(ding)的(de)強有(you)力的(de)分析(xi)工具。EBSD方(fang)法已被廣泛應(ying)(ying)(ying)用(yong)到(dao)690合(he)(he)(he)金組(zu)織(zhi)(zhi)與(yu)應(ying)(ying)(ying)力腐蝕(shi)行為(wei)的(de)研究(jiu)中,可以準確地表(biao)征690合(he)(he)(he)金的(de)組(zu)織(zhi)(zhi)變(bian)化與(yu)應(ying)(ying)(ying)力腐蝕(shi)的(de)關系。然而(er)國內外關于(yu)690合(he)(he)(he)金不(bu)同冷軋變(bian)形量形成的(de)微觀組(zu)織(zhi)(zhi)與(yu)高(gao)溫高(gao)壓應(ying)(ying)(ying)力腐蝕(shi)性能(neng)(neng)關系的(de)研究(jiu)較少。

  研究人員利用裝備(bei)在LEO-1450型掃(sao)描(miao)電(dian)鏡上的EBSD探頭和(he)丹麥HKL公司(si)的Channel5軟件(jian)包對不同道次軋制的690合(he)金樣品(pin)進行(xing)微觀組織研究,分(fen)析軋制變(bian)形量對690合(he)金微觀組織的影(ying)響(xiang)。利用高溫高壓(ya)慢應(ying)變(bian)拉伸試驗研究不同軋制工(gong)藝690合(he)金的應(ying)力腐蝕性能,探討不同軋制工(gong)藝對690合(he)金應(ying)力腐蝕行(xing)為的影(ying)響(xiang)。

  試(shi)驗(yan)材料為壁厚1.09mm,外徑19.05mm的690合金(jin)(jin)管(guan)材。試(shi)驗(yan)用(yong)690合金(jin)(jin)管(guan)材軋制(zhi)工藝分別(bie)為大變形(xing)量的二道次軋制(zhi)和小變形(xing)量的三道次冷(leng)軋。樣品軋制(zhi)后(hou)在(zai)1100℃固溶處理5min,然后(hou)在(zai)715℃保溫(wen),特殊熱(re)處理10h,最后(hou)水冷(leng)。

  截取(qu)部分690合(he)金(jin)管(guan)鑲(xiang)樣,制作金(jin)相樣品,觀察顯微組(zu)織。沿直徑方向(xiang)截取(qu)一段(duan)690合(he)金(jin)管(guan)作為EBSD分析試樣。

  慢(man)應(ying)變速(su)率(lv)拉伸實(shi)驗設備為高(gao)溫高(gao)壓(ya)慢(man)應(ying)變速(su)率(lv)腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗機。試(shi)(shi)樣為片狀拉伸試(shi)(shi)樣,標距部分(fen)長11.38mm。試(shi)(shi)驗溶液為純水,溫度設為310℃,壓(ya)力(li)為8MPa,應(ying)變速(su)率(lv)1×10-6s-1,試(shi)(shi)驗過程保證溶液中的含(han)氧(yang)量小于0.2mg/kg。

  采用(yong)背(bei)散射電子衍射分析技術(EBSD)和慢應變(bian)速(su)(su)率拉伸實(shi)驗方法研(yan)究不同(tong)軋(ya)制(zhi)道次(ci)的(de)(de)Inconel690合(he)(he)金(jin)微(wei)觀組織(zhi)和應力腐蝕(shi)開裂(lie)(SCC)行為。結(jie)果表明,三道次(ci)軋(ya)制(zhi)的(de)(de)690合(he)(he)金(jin)樣品的(de)(de)晶粒更大,低(di)重合(he)(he)點陣(zhen)晶界(jie)所占(zhan)比例(li)更高(gao)(gao),織(zhi)構程度更弱(ruo)。三道次(ci)軋(ya)制(zhi)的(de)(de)690合(he)(he)金(jin)在高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓純水中的(de)(de)慢應變(bian)速(su)(su)率拉伸試驗表現出更好(hao)的(de)(de)耐應力腐蝕(shi)性能。三道次(ci)軋(ya)制(zhi)的(de)(de)690合(he)(he)金(jin)可以形成更加均勻(yun)的(de)(de)組織(zhi),提(ti)高(gao)(gao)低(di)重合(he)(he)點陣(zhen)晶界(jie)所占(zhan)比例(li),增加其抗應力腐蝕(shi)能力。