金属热处理

作者：王云海, 信瑞山, 龚志华, 赵吉庆, 杨钢, 包汉生

单位：1.内蒙古科技大学 材料与冶金学院, 内蒙古 包头 014010;；2.钢铁研究总院有限公司 特殊钢研究院, 北京 100811;；3.鞍钢集团北京研究院有限公司, 北京 102209

关键词：Nimonic 80A合金,平衡析出相,Thermo-Calc计算,析出强化,时效工艺

基金：科技部重点研发计划(2021YFB3704102)

采用Thermo-Calc热力学模拟软件,计算了Nimonic 80A合金中不同元素含量的平衡相图,分析平衡状态下合金主要元素对析出相种类、析出温度和析出含量的影响。为验证热力学计算的可靠性,采用SEM、TEM、XRD等分析方法,对时效态合金试样进行组织特征与定性、定量分析。结果表明,Nimonic 80A合金的平衡析出相为γ、γ'、M23C6、MX和M7C3相。降低C含量,既能提高M7C3相的析出温度,又能促进γ'相的析出量;提高Al、Ti含量使M7C3、γ'和M23C6相的析出温度升高,促进了γ'和M23C6相的析出,其中单一Al元素的影响要高于Ti元素;提高Ti+Al总含量使M23C6与γ'相的析出温度升高,γ'相析出含量显著增加;Ti/Al比的增加使γ'相的析出含量逐渐降低。在1060 ℃×8 h空冷+845 ℃×24 h空冷+700 ℃×16 h空冷双时效工艺下,M7C3、M23C6与γ'相大量析出,其不同尺寸γ'相加强了合金的析出强化,碳化物加强了合金的晶界强化,在规定合金成分范围内内,C含量取下限(0.05%~0.075%),Al含量取中限(1.3%~1.6%),Ti含量取上限(2.3%~2.7%),Ti+Al总量取上限(3.65%~4.46%),Ti/Al比取中限(1.76)可获得良好的析出相成分配比。

来源：2024年第12期

《金属热处理》期刊编辑部

查看金属热处理杂志2024年第12期