近年開發(fā)出的Ni-Cr-W系固溶強化型鎳基高溫合金由于難熔元素Cr、W、Mo含量較高,Al、Ti元素含量很少,基本不含Nb元素,此外合金添加了適當?shù)腃元素來形成碳化物,這樣就能保證合金組織為單相奧氏體和適量彌散分布的碳化物顆粒。因此,材料具有優(yōu)良的高溫強度、抗氧化性能、抗腐蝕性和組織穩(wěn)定性,使之適于服役環(huán)境較為苛刻的各種航空航天發(fā)動機的燃燒室及原子能煉鋼用的熱交換管和強腐蝕性環(huán)境。
研究人員在25~900℃溫度范圍內(nèi)研究了溫度與Ni-Cr-W高溫合金拉伸性能的關(guān)系。研究所用合金的化學(xué)成分為(wt.%):Cr19.82,W18.48,Mo1.24,Al0.46,C0.11,B0.0028,La0.026,P、S<0.004,余量Ni。合金經(jīng)VIM+VAR熔煉,然后在1200℃均勻化處理24小時,爐冷,最后熱鍛,并在1150℃下熱軋成9㎜厚的板。從板上取樣,試樣置于真空熱處理爐中在1260℃退火0.5小時,水淬。試驗用應(yīng)變速率保持8.3×10-5s-1一直到屈服,屈服后為1.25×10-3s-1,選擇的試驗溫度分別為25、200、600、650、700、750、800、850及900℃。
試驗結(jié)果表明,Ni-Cr-W高溫合金的拉伸性能與溫度關(guān)系密切。在室溫~600℃,合金的拉伸和屈服強度緩慢下降,600℃以上,拉伸性能快速下降,而屈服強度基本保持不變。600℃時延伸率值最小,此時顯微組織分析顯示有片狀M23C6碳化物析出,誘發(fā)合金的早期破壞。在650~900℃,屈服強度的異??赡芘c合金中形成離散的M23C6碳化物有關(guān)。但經(jīng)TEM分析,屈服強度的異常也有可能是位錯密度高和高溫下交叉滑移所致。(曉紅)