軋制對Inconel690合金微觀組織及應力腐蝕的影響

  Inconel690合金(jin)(jin)為低層錯能(neng)(neng)的(de)面(mian)心立(li)方(FCC)金(jin)(jin)屬,生(sheng)產(chan)制(zhi)造過程(cheng)容(rong)易產(chan)生(sheng)特定(ding)取向和織構組(zu)(zu)織,這些(xie)組(zu)(zu)織對(dui)其耐應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)能(neng)(neng)有重要影響。已有研(yan)(yan)究表明(ming),通過提(ti)高(gao)(gao)(gao)低重合點陣晶(jing)界的(de)比例可以顯著提(ti)高(gao)(gao)(gao)690合金(jin)(jin)的(de)抗晶(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕能(neng)(neng)力(li)(li)。近來(lai)出現的(de)晶(jing)界工程(cheng)概念就是利(li)用(yong)提(ti)高(gao)(gao)(gao)特征晶(jing)界比例來(lai)改善(shan)合金(jin)(jin)性(xing)能(neng)(neng)。背散(san)射(she)電子(zi)衍射(she)分(fen)析技術,簡稱EBSD,是快(kuai)速準確的(de)晶(jing)體(ti)取向測量(liang)的(de)相鑒定(ding)的(de)強有力(li)(li)的(de)分(fen)析工具(ju)。EBSD方法已被廣(guang)泛應(ying)用(yong)到690合金(jin)(jin)組(zu)(zu)織與應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕行為的(de)研(yan)(yan)究中(zhong),可以準確地表征690合金(jin)(jin)的(de)組(zu)(zu)織變化與應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)關系(xi)。然而國內(nei)外關于690合金(jin)(jin)不(bu)同冷軋變形量(liang)形成的(de)微(wei)觀組(zu)(zu)織與高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)能(neng)(neng)關系(xi)的(de)研(yan)(yan)究較少。

  研(yan)究(jiu)人員利(li)用裝(zhuang)備在LEO-1450型(xing)掃描(miao)電(dian)鏡上的(de)EBSD探(tan)頭和(he)丹(dan)麥HKL公(gong)司(si)的(de)Channel5軟件包對(dui)不(bu)同(tong)道次軋(ya)制(zhi)的(de)690合金樣品進行(xing)微觀(guan)組織(zhi)研(yan)究(jiu),分(fen)析(xi)軋(ya)制(zhi)變形(xing)量(liang)對(dui)690合金微觀(guan)組織(zhi)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。利(li)用高溫高壓(ya)慢應(ying)變拉伸試驗研(yan)究(jiu)不(bu)同(tong)軋(ya)制(zhi)工藝690合金的(de)應(ying)力(li)腐蝕性(xing)能,探(tan)討不(bu)同(tong)軋(ya)制(zhi)工藝對(dui)690合金應(ying)力(li)腐蝕行(xing)為(wei)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。

  試驗材(cai)(cai)料為壁厚1.09mm,外徑19.05mm的690合金管材(cai)(cai)。試驗用(yong)690合金管材(cai)(cai)軋制工(gong)藝分別為大變(bian)(bian)形(xing)量的二(er)道次(ci)(ci)軋制和小變(bian)(bian)形(xing)量的三道次(ci)(ci)冷(leng)軋。樣品軋制后(hou)在(zai)1100℃ 固溶處理5min,然(ran)后(hou)在(zai)715℃保溫,特殊熱處理10h,最后(hou)水(shui)冷(leng)。

  截取部(bu)分690合金管鑲(xiang)樣(yang),制作金相樣(yang)品,觀(guan)察顯微(wei)組織。沿直徑方向截取一段(duan)690合金管作為EBSD分析試樣(yang)。

  慢(man)應變(bian)速(su)率拉伸實(shi)驗設備為(wei)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓慢(man)應變(bian)速(su)率腐(fu)蝕試(shi)驗機。試(shi)樣為(wei)片狀拉伸試(shi)樣,標(biao)距(ju)部分長11.38mm。試(shi)驗溶液(ye)為(wei)純水,溫度設為(wei)310℃,壓力為(wei)8MPa,應變(bian)速(su)率1×10-6s-1,試(shi)驗過程保證(zheng)溶液(ye)中的(de)含氧量小于0.2mg/kg。

  采用背散射電子衍射分析技(ji)術(shu)(EBSD)和慢應(ying)變(bian)速率拉伸實驗(yan)方法研究(jiu)不同軋制(zhi)道(dao)次(ci)的Inconel690合(he)金(jin)微觀組織(zhi)和應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂(SCC)行為。結果表明,三道(dao)次(ci)軋制(zhi)的690合(he)金(jin)樣品的晶粒(li)更(geng)(geng)大,低重(zhong)合(he)點陣(zhen)晶界所占比(bi)例(li)更(geng)(geng)高,織(zhi)構(gou)程度(du)更(geng)(geng)弱(ruo)。三道(dao)次(ci)軋制(zhi)的690合(he)金(jin)在高溫高壓純水中的慢應(ying)變(bian)速率拉伸試驗(yan)表現出更(geng)(geng)好的耐應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)。三道(dao)次(ci)軋制(zhi)的690合(he)金(jin)可(ke)以形成(cheng)更(geng)(geng)加均(jun)勻的組織(zhi),提高低重(zhong)合(he)點陣(zhen)晶界所占比(bi)例(li),增加其抗應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)能(neng)力(li)。