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NS1402合金的热变形行为、力学和晶间腐蚀性能
更新时间:2015.11.28 新闻来源:

Incoloy825,最早由Inco Alloys International公司于1952年开发成功。国内此合金对应牌号为NS1402(0Cr21Ni43Mo3Cu2Ti),是一种用Ti稳定化的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蚀合金。此合金具有良好的耐一般腐蚀和局部腐蚀性能及良好的工艺性能,因此,在化学、能源、石油化工、水冶工业中得到广泛应用。由于其优良的耐硫化物腐蚀及氯化物腐蚀性能,在高硫原油的精炼中,该合金被广泛应用于加氢装置的制造。

  由于NS1402合金属铁镍基高合金材料,其热加工性能较差,对设备要求高,特别是管材制造过程中,采用挤压工艺还是斜轧穿孔工艺取决于对其热加工性能的掌握程度。此外,合金的耐蚀性能研究是其应用的主要技术环节。科研人员就NS1402合金的研究开发及热加工、耐蚀性等关键性能进行了研究。

  试验材料采用工业6吨真空感应炉+电渣重熔工艺冶炼。工业产品尺寸规格为46mm、10mm板材,Φ25mm×2mm、Φ19mm×2mm管材。成品材料出厂态均为固溶处理状态。相关性能测试均按国标在工业成品上取样进行。

  拉伸性能,拉伸试样参考GB/T228-2002执行,分别按板材和管材的规格执行GB2975-1998。在MTS-880试验机上进行。

  热模拟在实验室Gleeble3800试验机上进行。实验样:Φ8mm×12mm;试验加工应变量:e=0.8;热变形温度:1050℃~1300℃;热变形速度5.5mm/s、45mm/s、85mm/s、175mm/s;试验加热速度:10℃/s;冷却速度:50℃/s(气冷)。晶间腐蚀,按ASTM A 262-2002 C法腐蚀试验方法进行;敏化处理制度为675℃,保温1h。按ASTM G 28-2002 A法进行时,敏化制度为750℃。板材试样尺寸3mm×20mm×100mm,管材沿管径方向取15mm。试验结果表明:

  (1)NS1402合金热加工过程中,动态回复、再结晶发生的临界条件不易满足。其适宜的热加工温度区间为1050℃~1200℃。

  (2)试验发现,在940℃~1040℃进行最终热处理,对材料的室温屈服强度影响并不大。进一步改进热加工工艺,加大变形比,要求最后一道次的变形比大于35%,并降低中间道次的加热温度,将加热温度控制在1100℃附近,锻造时加快节奏,抢温锻造,要求终锻温度大于900℃,防止锻造开裂。结合热处理试验结果,适当调整固溶温度,最终热处理温度为940℃。改进工艺对提高NS1402合金的屈服强度有明显效果,室温屈服强度由原来的240MPa 提高到了255MPa,满足技术指标的要求。

  (3)不同冷却方式影响NS1402 合金耐晶间腐蚀性能,水冷、空冷均能满足技术条件要求。对NS1402合金,C含量小于0.035均能满足技术条件要求。

  (4)NS1402合金既能通过ASTM A 262-2002 C法对晶间腐蚀的检测,也能通过ASTM G 28-2002 A法的检测。采用前者更适宜评价其晶间腐蚀性能

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