Inconel690元素冶煉的影響
Inconel690
Inconel690合金元素冶煉的影響:
合金成分碳:C增加淬火組織的硬度;形成碳化物,提高耐磨性;降低韌性;降低可焊性鉻:Cr提高鋼之硬度,形成堅(jiān)硬及穩(wěn)定的碳化鉻,從而改善耐磨性;能提高鋼的淬透性;當(dāng)Cr含量超過(guò)12%, 具耐腐蝕作用,并提供良好拋旋光性鉬:MoMo是強(qiáng)碳化物形成元素,提高耐磨性;Mo>0.5%能抑制其他合金元素引致之回火脆性;提供紅硬性,熱強(qiáng)度;提高淬透性,回火穩(wěn)定性釩:V可以形成高硬度碳化物,提高耐磨性;細(xì)化鋼的晶粒,降低過(guò)熱敏感性提高鋼之強(qiáng)度、韌性及回火穩(wěn)定性鎳:NiNi能提高鋼的淬透性;Ni能細(xì)化晶粒硫(S)常以MnS形式存在鋼中,割裂基體的連續(xù)性,惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性,可提高材料的切削能力。2. 冶煉工藝普通煉鋼工藝電渣重熔(ESR)將粗鋼坯置于電渣爐中,通入強(qiáng)電流,使電爐產(chǎn)生很高的溫度,使粗鋼坯熔化成鋼水,鋼水流經(jīng)電渣,雜質(zhì)被電渣過(guò)濾吸附,從而達(dá)到純化的效果。整體重熔速度快,但一些非常細(xì)小的雜質(zhì)并未除去。真空電弧重熔(VAR)在真空爐里,通入強(qiáng)電流在鋼胚上,鋼胚底部開(kāi)始熔化,雜質(zhì)汽化成氣體被抽走,從而將鋼材純度提高,而且它是一滴一滴地凝固,凝固速度非???,組織變得很致密。特點(diǎn)是雜質(zhì)去得徹底,但整體重熔速度慢。3. 熱處理鋼材的熱處理是指經(jīng)過(guò)加熱然后冷卻,通過(guò)控制鋼材的加熱溫度、保溫時(shí)間及冷卻速度來(lái)改變鋼鐵性能,以滿足加工或使用要求的工藝過(guò)程。主要的熱處理工藝有:退火、淬火、回火、固溶時(shí)效。
一、Inconel690 介紹:
Inconel690合金主要是新一代壓水堆蒸汽發(fā)生器傳熱管材料,其鎳基合金含鉻量27.0-31.0%,含鎳量約為 59%的鎳基合金,鎳基合金具有優(yōu)良的抗晶間腐蝕和抗晶間應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的能力,。壓水堆電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用材料經(jīng)過(guò)了一個(gè)發(fā)展歷程,包括304奧氏體不銹鋼、600合金、800合金和690合金。對(duì)600合金服役中的腐蝕失效研究表明,晶間腐蝕和晶間應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是主要問(wèn)題,合金作為壓水堆電站蒸汽發(fā)生器傳熱管材料,從上世紀(jì)90年代投入使用以來(lái)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)破損的報(bào)道,效果非常好。
二、Inconel690 應(yīng)用和特性:
Inconel690主要應(yīng)用:主要用于壓水堆電站蒸汽發(fā)生器傳熱管材料,是蒸汽發(fā)生器的技術(shù)。目前,我國(guó)已經(jīng)運(yùn)行的壓水堆電站機(jī)組中,只有秦山一期使用了800合金,秦山二期、大亞灣和嶺澳核電站都使用690合金作為蒸汽發(fā)生器傳熱管材料。大部分在建和規(guī)劃中的電站也都采用690合金作為蒸汽發(fā)生器傳熱管材料。 當(dāng)然也可以用于處理HNO3、HNO3加HF等化工設(shè)備和部件,如容器、塔、槽和管道等。
四、Inconel690 化學(xué)成分:
碳C | 硅Si | 錳Mn | 磷P | 硫 S | 鉻Cr |
≤0.10 | ≤ 0.5 | ≤ 0.5 | ≤ 0.02 | ≤ 0.02 | 27~31 |
鎳Ni | 鉬Mo | 氮N | 銅Cu | 鐵Fe | 鈮Nb |
余量 | ~ | ~ | ≤ 0.5 | 7~11 | ~ |
硼B(yǎng) | 鈦Ti: | 鋁Al | 釩 V | 鎢W | 鈰Ce |
~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ |
密度g/cm³ | 磁性 |
熱導(dǎo)率/w/(m.k) 100~900℃ |
電阻率 ℃)/(Ω.mm2/m) 20~900℃ |
比熱容 ℃)/J/(kg.k)℃ |
線脹系數(shù) /(10-6/k) 20~900℃ |
8.14 | 13.9-32.8 | 1.15-1.20 | 450 | 13.9-28 | |
溫度0/℃ | 26 | 93 | 316 | 427 | |
彈性模量 | 210 | 206 | 201 | 198 |
Inconel690材料加工難點(diǎn)分析,主要有以下幾個(gè)方面:
1)Inconel690切削力大,切削溫度高: 材料強(qiáng)度大,切削時(shí)切向應(yīng)力大、塑性變形大,因而切削力大。此外材料導(dǎo)熱性極差,造成切削溫度升高,且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi),從而加快了刀具的磨損。
2)Inconel690奧氏體組織切削時(shí)加工硬化傾向大,通常是普通碳素鋼的?刀具在加工硬化區(qū)域內(nèi)切削,使刀具壽命縮短。
3)Inconel690容易粘刀。無(wú)論是奧氏體還是馬氏體均存在加工時(shí)切屑強(qiáng)韌、切削溫度很高的特點(diǎn)。當(dāng)強(qiáng)韌的切屑流經(jīng)前刀面時(shí),將產(chǎn)生粘結(jié)、熔焊等粘刀現(xiàn)象,影響加工零件表面粗糙度。
因此Inconel690的生產(chǎn)制造過(guò)程中應(yīng)控制好以下兩點(diǎn):
1)提高Inconel690的純凈度,降低不銹鋼材料基體中夾雜物的含量。
2)改善成分設(shè)計(jì)及熱、冷軋退火工藝,降低不銹鋼材料基體中δ鐵素體的含量。
但由于Inconel690在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)存在此兩種制造缺陷,因此在保溫杯等制品加工過(guò)程中也可采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧﹣?lái)減輕或避免由夾雜物或δ鐵素體缺陷導(dǎo)致的開(kāi)裂現(xiàn)象:
1)將成形方式由減薄拉深改為等厚拉深。
2)增加拉深道次,增大凹模圓角半徑,降低材料的變形難度。 3)適當(dāng)增大拉深油的黏稠度,促進(jìn)材料均勻變形,避免應(yīng)力過(guò)于集中
狀態(tài) | 溫度0/°C | 拉伸強(qiáng)度Σb\MPa | 延伸率A/% | 硬度HRB | |
棒 | 退火 | 710 | 49 | 90 | |
中板 | 熱扎 | 765 | 36 | 95 |
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