Monel K-500合金热加工性能的实验研究

摘要

蒙乃尔合金（Monel K-500）是以金属镍为主，金属铜为辅的镍基合金。该合金因其高强度、耐高压，承受强腐蚀等优点而成为应用最广泛的镍基合金。它被广泛应用于炼油、化工、航海、原子能、冶金、纺织、印染、造纸、食品机械、医疗器械等各个顿域。随着现代化工业的迅速发展，对蒙乃尔合金的性能要求越来越高，许多重要的性能如硬度，耐磨性，耐蚀性，耐冲蚀性，抗氧化，耐热性性能的要求越来越苛刻。Monel K-500是蒙乃尔合金系列中应用最为广泛的一种，但由于其热加工性能特殊，加工难度大，使得国内生产的Monel K-500合金产品性能与国外同类产品还有一定差距，不能满足用户要求。
　　本文主要通过实验的方法研究了MonelK-500合金的加热性能和在高温状态、不同变形条件下的微观组织及机械性能，研究内容及结论如下:
　　1)采用不同的升温速度将铸态试样加热到1150℃，研究合金在加热过程中是否出现表面过烧现象。结果铸坯表面均未出现明显的过烧现象。
　　2)选取不同的加热速率对尺寸规格为Φ136×Φ165×550mm的MonelK-500合金铸坯进行加热，结果表明加热速度较快时相应的保温时间就会较长，但是总的加热时间较短。
　　3)利用Gleeble-1500热力模拟试验机进行轴对称等温压缩热模拟实验和拉伸实验，得出合金的力学性能规律，确定热加工工艺参数。
　　结果为:
　　(1)采用1100℃进行热加工温度时，材料表现出了良好的力学性能。
　　(2)当应变速率为5.0 s-1时，曲线呈现了显著的动态再结晶稳态平衡。
　　(3)较大的变形量时应力随应变有轻微减小，但其变化量不大，可以忽略不作考虑。
　　4)将热加工过的试样制作成金相试样，对合金的组织进行分析。
　　结论为:
　　(1)变形速率为5s-1时组织较细小。
　　(2)变形温度为1100℃时晶粒细小，分布均匀。
　　(3)变形量为35％时的晶粒组织最小，分布最均匀。
　　本文研究结论能够为正确制定MonelK-500合金的热加工工艺提供依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 蒙乃尔合金概述

1．1．1 镍铜合金的基本特性

1．1．2 蒙乃尔合金的应用及发展

1．1．3 蒙乃尔合金的分类

1．1．4 Monel K-500基本特性

1．2 蒙乃尔合金的研究现状

1．2．1 国外研究情况

1．2．2 国内研究情况

1．3 本文的研究目的及意义

1．4 本文的主要研究内容

第二章 Monel K-500合金组织性能的理论分析

2．1 Monel K-500合金铸态组织

2．1．1 铸锭的组织

2．1．2 铸锭的缺陷

2．2 塑性变形对Monel K-500合金组织与性能的影响

2．2．1 塑性变形对合金组织的影响

2．2．2 塑性变形对合金性能的影响

2．3 Monel K-500合金热加工的目的

2．4 热变形的组织演化

第三章 Monel K-500合金加热性能研究

3．1 实验方案

3．2 实验设备与试件

3．2．1 实验设备

3．2．2 试件制备

3．3 测试条件

3．4 注意事项

3．5 数据分析

3．6 本章小结

第四章 Monel K-500合金热加工性能研究

4．1 实验方案的选择

4．2 力学性能实验

4．2．1 测试设备及试件

4．2．2 测试条件

4．2．3 数据分析

4．2．4 结论

4．3 组织性能实验

4．3．1 测试设备及试件

4．3．2 实验过程

4．3．3 图像分析

4．3．4 结论

4．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

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