固溶處理對?Incoloy825 金相組織的影響

Incoloy825 合金對應(yīng)美際牌號為 UNS N08825，試驗(yàn)材料取自 ASME SB423-2017 中 UNS N08825 尺寸為φ325 mm ×10． 31 mm 冷拔無縫鋼管

熱處理試驗(yàn)

采用線切割沿鋼管縱向加工?70 mm × 200 mmIncoloy825 合金試塊，取13 塊，留取1 塊作原始對比試樣，不做熱處理，另外 12 塊用于固溶處理工藝試驗(yàn)，固溶溫度分別為 950、1000 和 1050 ℃，固溶時(shí)間分別為10、20、30 和 60 min。固溶處理試驗(yàn)于高溫馬弗爐中進(jìn)行，冷卻方式為水冷，水溫控制在20 ～40 ℃，固溶冷卻轉(zhuǎn)移時(shí)間小于 15 s。

金相組織觀察

固溶處理后，進(jìn)行顯微組織觀察。從固溶處理試塊上線切割出10 mm ×10 mm ×10 mm 金相試樣，經(jīng)砂紙打磨機(jī)械拋光后，采用冷酸浸蝕 0． 5 ～ 1 min，腐蝕液為 92% HCl + 5%H 2 SO 4 +3%HNO 3 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，浸蝕后的金相試樣在光學(xué)顯微鏡下按照?GB/T 6394—2017《金屬平均晶粒度測定方法》規(guī)定的三圓截點(diǎn)法進(jìn)行平均晶粒度測定，分析固溶工藝對晶粒度的影響。

試驗(yàn)結(jié)果及分析

固溶處理對顯微組織的影響

對比固溶前?Incoloy825 合金的顯微組織和為 Incoloy825 合金經(jīng)不同工藝固溶處理后的顯微組織。 Incoloy825 合金經(jīng) 950 ℃ 固溶 10 min后的顯微組織，基體組織為細(xì)小等軸晶，平均晶粒度為8． 5 級。隨著固溶時(shí)間的延長，晶粒相互吞噬，晶界在高溫下發(fā)生移動，晶粒開始長大，Incoloy825 合金經(jīng)950 ℃ 固溶20、30 和60 min 的金相，平均晶粒度分別為 8 級、8 級和 7 級，晶粒長大的同時(shí)，出現(xiàn)了部分晶粒顯著長大的現(xiàn)象，呈現(xiàn)出了粗/細(xì)晶?；旌戏植嫉男螒B(tài)，隨著固溶時(shí)間延長，晶粒大小趨于一致，混晶狀態(tài)得以改善。Incoloy825 合金從高溫到常溫的基體組織均為奧氏體，未固溶處理的原始試樣的平均晶粒度為 8． 5 級。

結(jié)果表明，隨著固溶溫度的升高，Incoloy825 合金晶粒有長大趨勢，但在不同溫度固溶，晶粒生長速度有所不同，當(dāng)固溶溫度超過 1000 ℃后，晶粒長大迅速，并伴生退火孿晶。當(dāng)在950 ℃固溶時(shí)間小于30 min 時(shí)，基體出現(xiàn)混晶組織，保溫60 min 后，混晶狀態(tài)得以改善，基本為等軸晶，平均晶粒度為 7 級。

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