固溶處理對 Incoloy825晶間腐蝕的影響

Incoloy825 合金對應美際牌號為 UNS N08825，試驗材料取自 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

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，固溶溫度分別為 950、1000 和 1050 ℃，固溶時間分別為10、20、30 和 60 min。固溶處理試驗于高溫馬弗爐中進行，冷卻方式為水冷，水溫控制在20 ～40 ℃，固溶冷卻轉移時間小于 15 s。

晶間腐蝕觀察

晶間腐蝕試驗按照 GB/T 15260—2016 《金屬和合金的腐蝕 鎳合金晶間腐蝕試驗方法》規(guī)定的 D法執(zhí)行，沿鋼管軸向加工晶間腐蝕試樣，試樣尺寸30 mm × 20 mm ×3 mm，經 675 ℃ ×1 h 敏化處理后，磨床加工試樣表面，去除氧化皮，表面粗糙度 R a ≤0． 8 μm，選用體積分數(shù)為 65% 硝酸腐蝕溶液，晶間腐蝕試驗溫度為 80 ℃

試驗結果及分析

抗晶間腐蝕性能

Incoloy825 合金的晶間腐蝕性能主要受 MC 相(TiC)和M 23 C 6 析出物的影響，TiC 為高溫析出相，約從 800 ℃開始形成，在900 ℃左右形成速度最快，隨著固溶溫度的升高，TiC 又開始溶解，從900 ℃加熱到 1200 ℃，TiC 數(shù)量不斷減少。M23 C 6 析出物的開始析出溫度和碳含量有關，當碳含量為 0． 01%時，M 23 C 6 開始析出溫度約為843 ℃，隨著固溶溫度的升高，M 23 C 6 析出物會溶解到基體，數(shù)量減少。本試驗選取的固溶溫度都在 TiC 和M 23 C 6 析出物的固溶溫度范圍內，隨著固溶時間的延長，基體內析出相減少，晶界貧鉻現(xiàn)象減少，合金耐晶間腐蝕能力增強。在 950 ℃固溶 60 min 后，基體內析出相已基本完全溶解，隨著固溶溫度的升高，基體內析出物無明顯變化，晶間腐蝕速率也沒有明顯差異，基本穩(wěn)定在 0． 12 mm/y 左右。?

結果表明，隨著固溶溫度的升高和保溫時間的延長，Incoloy825 合金的晶間腐蝕速率呈現(xiàn)先下降后平穩(wěn)的趨勢。在 950 ℃固溶 60 min 后，腐蝕速率基本穩(wěn)定在0． 12 mm/y 左右，符合石油化工加氫裝置晶間腐蝕速率小于0． 3 mm/ y 的要求，后續(xù)隨著固溶溫度的升高，基體內析出物無明顯變化，晶間腐蝕速率也沒有明顯差異。因此，為滿足石油化工加氫裝置 Incoloy825 合金鋼管晶粒度、力學性能和耐晶間腐蝕性能的要求，確定 Incoloy825 合金固溶處理的最優(yōu)工藝為 950 ℃固溶60 min。

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