时效强化型Fe-Ni-Cr基高温耐蚀合金冶金工艺及热处理研究

摘要

Fe-Ni-Cr合金是一种时效强化型高强度高温耐蚀合金,在油气、化工、海洋等工程领域有着广泛的应用。由于其成分复杂,冶金和热处理工艺对合金性能具有决定性的影响。本文采用真空熔炼（VIM）＋电渣重熔（ESR）、锻造和热处理等工艺方法,通过X荧光光谱、氮氢氧分析仪、扫描电镜（SEM）等分析表征,对该合金的成分、工艺、性能以及锻态、固溶＋时效态热处理组织进行了系统研究。研究发现,VIM＋ESR双联冶金工艺可以有效实现基体成分、微量元素的精确控制,合金经锻造在980~1000℃×2 h固溶,继以730~760℃×8 h时效处理后可以获得最佳的力学性能,其力学性能达到国际Incoloy925水平;时效温度在660~760℃时,合金主要以γ＇,γ″和弥散碳化物析出强化为主;在780~860℃时析出颗粒状碳化物呈现聚集分布和针状σ相沿晶界连续分布,造成合金冲击韧性急剧下降。研究结果为该合金的制备及产业化具有重要的指导意义。