一种新型Ni-Cr-Fe基合金的成分设计、冶金及强韧化热处理工艺研究

张玉碧¹，汤安¹，徐巍巍¹，刘海定^2,3，杨晓亮^2,3

1. 河南工程学院2. 重庆材料研究院有限公司3. 国家仪表功能材料工程技术研究中心

摘 要：利用增Ni、Al降Cr、Ti含量及CALPHAD方法对Ni-Cr-Fe合金进行了低成本设计;采用发射光谱仪、红外碳硫分析仪、差热扫描量热法、真空感应熔炼和电渣重熔双联冶金、扫描电镜等方法,对合金成分、冶金工艺、热加工工艺、热处理制度进行了系统研究。研究发现:双联冶金工艺成功实现了对设计成分的有效控制,经锻造和轧制热加工,获得均匀洁净的轧制组织;再经900～980℃保温30min固溶,继以720℃保温8h后炉冷至620℃保温8h空冷时效强化热处理,合金力学性能达到Incoloy 925水平。其中轧态组织经直接时效可以获得最佳的综合力学性能。合金轧制时效组织为单一奥氏体细晶组织;固溶时效态组织以奥氏体γ相为主,沿晶或晶内弥散析出MC型一次碳化物。研究结果对于我国新型高强韧Ni-Cr-Fe合金开发具有参考价值。

关键词：Ni-Cr-Fe基合金;成分设计;冶金工艺;固溶时效热处理;