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Monel合金是一种重要的镍铜耐蚀合金,该合金兼有十分优良的力学及耐蚀性能。在国防及国民生产的各个领域(包括石化、核能、军用等领域)中具有十分重要的应用。由于国外对该合金在原子能氟化工生产及使用技术进行了严密的封锁,限制了国内该项技术的应用。本文作为国家重点课题的一部分,针对合金抗冲刷腐蚀能力较弱的问题,着重对合金的强化及抗F性能进行研究,目的是为合金的下一步研制提供有效的强化途径及腐蚀控制理论。论文提出以A1为主元素添加适量Si、Ti促进γ’析出进行强化设计的思路,从合金化角度较为系统地探讨了Al、Al+xSi、Al+xTi含量对合金时效析出、强化及抗氟性能的影响规律,确定了合金的时效工艺制度,研究合金强化机制及抗F机理。主要结论如下:研究了不同Al、Al+xSi、Al+xTi含量对合金微观结构的影响,结果表明:三种元素对合金晶粒度、孪晶组织没有显著作用;Al、Si、Ti均可以强烈促进合金时效析出球形沉淀γ’第二相。无Si、Ti合金中Al的析出临界值为3.6%;含Al3.5%合金中Si析出临界值在0.32%以下。Si含量低于0.5%时γ’容易聚集长大。研究了不同时效处理对合金硬度的影响,结果表明:在595℃左右时效获得最佳硬度;含Si较低时,在550℃左右获得最佳硬度。Al、Si、Ti含量增大,峰值时效温度有上升趋势。在6小时发生较显著时效强化,31小时获得最佳强化效果。因此,最佳时效制度为595℃x(6-31)小时。Thermo-Calc计算结果表明,Si、Ti含量增加有利于提高γ’开始析出温度,按照作用由大到小为Ti>Si。研究Al、Si、Ti对力学性能的影响,结果表明:三种元素含量增加,强度显著增大。含Si0.84合金获得最佳强化效果,室温抗拉强度为902MPa,屈服强度为472.5MPa;380℃高温抗拉强度为735MPa,屈服强度为440MPa。含Al合金有较好塑性,添加Ti有利于改善含Si合金的塑性。对Al、Si、Ti合金时效强化机理的研究,发现合金强化是由于析出的γ’产生第二相强化,强化效果主要由γ’析出量控制。研究Al、Si、Ti对合金阳极极化特性及抗氟性能的作用,结果表明:添加Ti利于提高合金阳极钝化能力,Si的作用与Ti相反。添加Si对点蚀性有较大影响。Al、Si、Ti含量的增加,抗HF均匀腐蚀能力下降。