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随着经济发展、技术进步和需求增加,镍基耐蚀合金(N08810系列)越来越广泛地应用于石油、化工、冶金、环保及航空航天等众多领域。Ti、Al是镍基耐蚀合金中重要的组成元素,对合金组织、性能以及连铸坯表面纵裂纹有着重要的影响。本文利用JMatPro模拟软件、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、常温拉伸实验、高温拉伸及蠕变等实验手段,研究了Ti、Al对镍基耐蚀合金的微观组织、常温和高温性能等的影响,以及连铸坯表面纵裂成因,探讨Ti、Al在该合金中的作用机理。主要结论如下:(1)对于镍基耐蚀合金试样,若C、N含量不变,随着Ti、Al的加入及Ti含量不断提高,合金基体相γ的凝固点降低,η相和Ti(C,N)的析出温度和析出量都得到明显提升,Ti、Al元素可能影响了合金的再结晶行为,使固溶处理后的晶粒变得更细小,而且能形成数量更多、分布更密集、总体积分数更大的Ti(C,N)类析出物。(2)在常温性能方面,Ti和Al可以明显提升该合金的常温强度及硬度,强化的机制主要是细晶强化。在高温性能方面,在800-1300℃,合金强度随温度升高而下降,由于动态再结晶,950℃以上时, Ti和Al对强度的影响基本被消除;在800-1150℃,Ti含量越高,合金高温塑性越好,但1150℃以上塑性开始下降,且Ti含量越高的合金下降得更快,断裂机制从韧窝断裂转变为沿晶脆性断裂。在蠕变性能方面,Ti、Al含量的提高会明显减小固溶处理后试样的晶粒尺寸,因此降低了合金在760℃时的蠕变极限,晶粒尺寸是影响等强温度以上的蠕变性能的关键因素。(3)N08810合金连铸坯凝固组织是单相奥氏体,主要以粗大的柱状晶为主的。初始凝固阶段时坯壳温度较高,粗大的柱状晶之间连接比较薄弱,在受到垂直于柱状晶生长方向应力的作用下,首先在柱状晶晶界处形成裂纹。在晶界上析出的脆性相TiC也提供了一个裂纹进一步沿着薄弱的柱状晶晶界扩展的通道,最终形成宏观上纵向裂纹。