Inconel600和4J43合金微量元素及夾雜物形貌研究.pdf

1、鎳基合金因其良好的物理、化學(xué)和機械性能，廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ钜约皣窠?jīng)濟各領(lǐng)域之中。國內(nèi)為了改善鎳基合金的性能，對微量元素和夾雜物進行了一定的研究，主要采用從已成形或鑄態(tài)材料中分析夾雜物的種類、形態(tài)、合金元素組成等與國外合金進行比較，或?qū)⒑辖鹬厝墼俨捎没瘜W(xué)分析的方法確定夾雜物及微量元素含量，這種方法易造成合金的二次污染，使微量元素的分析誤差變大。為了保持合金的（原始）狀態(tài)又能使微量元素聚集、夾雜物長大，特采用高溫加熱的方法使合金中的元

2、素趨于平衡狀態(tài)，分析富集于晶界、夾雜物或形成化合物析出的微量元素。
　　本文為了研究國內(nèi)外 Inconel600和4J43兩種合金中微量元素及夾雜物的差異，在940℃加熱保溫不同時間，使微量元素富集、夾雜物長大；利用掃描電鏡、能譜分析等檢測方法對合金中的微量元素及夾雜物種類、形貌進行了大量實驗分析，并對微量元素進行了統(tǒng)計分析，同時對合金的耐氧化、耐腐蝕性能進行了研究。
　　實驗結(jié)果表明：原始軋制狀態(tài)國內(nèi)外Inconel600

3、合金晶粒大小基本一致，4J43合金國內(nèi)晶粒比國外大，隨著加熱時間延長，兩種合金晶粒明顯長大，孿晶組織增多，個別孿晶組織甚至貫穿整個晶粒。
　　國內(nèi)外Inconel600合金隨保溫時間延長，夾雜物中合金組成元素Ni、Cr、Fe均有不同程度的聚集，F(xiàn)e含量波動較小。微量元素Si、Ti、N、C、F在國內(nèi)外合金中均存在，國內(nèi)合金中C含量波動范圍大，而國外合金中F含量波動范圍大。國內(nèi)合金中S i、Ti、N的含量明顯高于國外合金，國內(nèi)合金中還

4、含有少量的Al、Mg、S、Ca、Ba、P。國內(nèi)外合金中Ti、N可能以TiN的形態(tài)存在，C、Cr可能以碳化物形式存在；國內(nèi)合金中還可能存在夾雜物TiO2、Cr2O3、FeS、MgO、Al2O3、MgTiC和Ni-Ni2Mg，它們可能是簡單夾雜物也可能是復(fù)相夾雜物。國外合金夾雜物有橢圓形和不規(guī)則圖形，國內(nèi)合金夾雜物形狀大都呈四邊形或圓形。
　　國內(nèi)外4J43合金隨保溫時間延長，夾雜物中合金組成元素Ni、Fe不斷地擴散聚集，逐漸趨于平衡

5、態(tài)。微量元素 C、F、Mn、S、Si、N、Mo、Tb、O、Cr在國內(nèi)外合金中均存在，國外合金中Mn、S、Mo、Tb的含量高于國內(nèi)合金，國內(nèi)合金中Si、N、Cr、O含量高于國外合金。微量元素Ti、Al、Cl、Mg、Ca、Na、K僅在國內(nèi)合金中有。在國外合金中微量元素可能以MnO、MnS、SiO2和硅酸鹽等夾雜物的形態(tài)存在，國內(nèi)合金以Ti（C,N）、Al2O3、MgO、BaO、CaO形態(tài)存在或以復(fù)合化合物的形態(tài)存在。國外合金中的夾雜物以圓形