Incoloy800合金是一種Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ基固溶強(qiáng)化型變形高溫合金，具有優(yōu)良的抗高溫腐蝕性能，在室溫和高溫時(shí)都具有很好的力學(xué)性能。目前，此類合金主要應(yīng)用在航空航天、化學(xué)工業(yè)、核發(fā)生器、換熱設(shè)備等領(lǐng)域中。這些設(shè)備通常在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，因此要求必須具備優(yōu)異的性能

耐腐蝕問題是鎳基合金被廣泛關(guān)注的重要問題之一。熱處理可提高合金性能，Incoloy800Ｈ合金經(jīng)固溶處理后耐蝕性顯著提高；腐蝕優(yōu)先從塊狀Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）相開始，隨著腐蝕時(shí)間延長(zhǎng)，逐漸由局部腐蝕轉(zhuǎn)為均勻腐蝕。換熱管的工作環(huán)境接觸腐蝕氣體而容易發(fā)生腐蝕，且冷卻方式是熱處理過(guò)程中最簡(jiǎn)單的改變條件之一。

試驗(yàn)材料為厚２．０ｍｍ的冷軋態(tài)Incoloy800合金板。熱處理工藝流程見圖。加熱至１１００°C，保溫３０ｍｉｎ后采用爐冷、空冷、水冷、液氮深冷４種冷卻方式對(duì)合金進(jìn)行研究。

冷卻方式對(duì)合金硬度的影響

經(jīng)過(guò)不同熱處理冷卻方式處理后合金的硬度實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，原始態(tài)合金的硬度（ＨＶ）為１５５．８，隨著冷卻速率加快，合金硬度逐漸增大（深冷＞水冷＞空冷＞爐冷）。當(dāng)在深冷條件下，合金硬度（ＨＶ）最高為１８０．３，與原始態(tài)合金相比，經(jīng)深冷處理后，其顯微硬度提高了約１５．７％。

冷卻方式對(duì)合金力學(xué)性能的影響

Incoloy800合金固溶后不同冷卻方式的力學(xué)性能可以看出，經(jīng)爐冷處理后的合金抗拉強(qiáng)度最高，可達(dá)到５７６ＭＰａ，此時(shí)伸長(zhǎng)率為４３％。爐冷到深冷，合金強(qiáng)度呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì)。同時(shí)，伸長(zhǎng)率先增大后減小，空冷后合金伸長(zhǎng)率可達(dá)到５０％。經(jīng)深冷處理后的合金伸長(zhǎng)率最低，其伸長(zhǎng)率比空冷處理的降低了１９％。綜合來(lái)看，爐冷可以提高合金的強(qiáng)度，空冷能同時(shí)提高合金的強(qiáng)韌性。?

冷卻方式對(duì)合金腐蝕性能的影響

固溶后不同冷卻方式Incoloy800合金在１％的Ｈ２ＳＯ４溶液中浸泡１４４ｈ后的質(zhì)量損失?？梢钥闯?，在浸泡９６ｈ之中，試樣均發(fā)生質(zhì)量損失，其中深冷處理后合金的質(zhì)量損失最小。浸泡９６ｈ后，深冷處理合金繼續(xù)質(zhì)量損失，而其余試樣的質(zhì)量反而增加，可能是因?yàn)殡S著浸泡時(shí)間延長(zhǎng)，腐蝕延伸到合金內(nèi)部，腐蝕產(chǎn)物無(wú)法完全去除，因而增加了試樣的質(zhì)量。

固溶處理后冷卻方式對(duì)Incoloy800合金力學(xué)性能和腐蝕性能的影響。結(jié)果表明，合金經(jīng)１１００°C×３０ｍｉｎ固溶后，爐冷合金晶界處有連續(xù)析出相，空冷合金晶粒尺寸增大，晶界處的析出物減少，水冷后晶界處未出現(xiàn)明顯的析出相，深冷合金出現(xiàn)孿晶組織。冷卻方式對(duì)合金性能有較大影響，爐冷后合金抗拉強(qiáng)度可達(dá)到５７６ＭＰａ，空冷后的合金伸長(zhǎng)率可達(dá)到５０％；隨冷卻速率增大，合金的耐腐蝕性能提高，深冷處理合金抗腐蝕性能最佳。?