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镍基耐蚀合金C-276具有优良的耐各种腐蚀的性能,应用极其广泛,但国内对该合金的研究和开发还处于初级阶段,关于成分变化对合金的相析出行为及腐蚀性能等的影响作用报道较少,实际生产中更是存在着可锻性差、开坯率低等问题。
本文针对5种以C-276合金为原型改变主要合金元素而设计的耐蚀合金,结合Thermal-Calc热力学软件计算和长期及高温时效实验,分析元素对合金热稳定性的影响,归纳出各合金的时效析出回溶规律。实验结果表明合金的主要析出相为M6C碳化物和μ相,同样条件下15Cr-16Mo-4W最易析出,15Cr-16Mo和15Cr-16Mo-Y则具有较好的热稳定性。通过腐蚀实验,明确各合金成分变化对耐蚀性的影响,评价各合金的耐蚀性能,结果15Cr-16Mo-4W的耐蚀性能综合表现较好。综合考虑析出行为和耐蚀性能等因素,提高Mo、W、Cr含量可以不同程度上改善合金的耐蚀性,但会对组织的热稳定性带来不利影响。
针对C-276合金热加工性差的问题,分析开裂原因,通过残余偏析指数模型理论和对合金铸锭的组织分析结合制定均匀化方案,再经过组织分析和热模拟实验检验均匀化效果,确定1170℃下加热20小时是C-276合金较为理想的均匀化制度。最后,为了指导生产实际,模拟锻造加工区间进行热压缩实验,确定C-276合金适合的加工范围为1175~1250℃,变形速率从0.1s-1到10s-1均可,并得出了相应的本构方程。