什么是哈氏合金 C-276?
UNS N10276 或 DIN 2.4819,哈氏合金 C-276(也称为合金 C-276), 是一种镍-钼-铬-铁-钨合金,是当今最耐腐蚀的合金。 高钼含量提供了对局部腐蚀(如点蚀)的抵抗力。 低碳可最大限度地减少焊接过程中的碳化物析出,并在焊接接头的热影响区保持对晶界侵蚀的抵抗力。
哈氏合金 C-276 焊接颈法兰,14“ 600# SCH80 RTJ
化学成分:哈氏合金 C-276
哈氏合金 C-276 的标称化学成分,%
镍
钴≤2.5
铬16
钼16
铁5
钨4
锰≤1
钒≤0.35
硅≤0.08
碳≤0.01
铜≤0.5
从化学成分可以看出,它是一种含钨的镍铬钼合金。 基体,镍本身,具有优异的耐腐蚀性,在大气中耐锈,能承受烧碱的腐蚀。 在空气或氧气中在镍表面形成 NiO 薄膜可以防止进一步氧化。 同时,哈氏合金 C-276 含有大量的铬、钼和钨,同时决定了其优异的强度。 由于哈氏合金 C-276 在强酸等环境中具有良好的耐腐蚀性,因此通常选择哈氏合金 C-XNUMX 作为在这些介质中测试的接触材料。
UNS N10276 90° L/R 弯头,L/R SCH40 12“,对焊
哈氏合金 C-276 的典型物理特性
密度熔融范围比热磁导率
磅/英寸3°F英热单位/lb°F200 奥斯特
0.3212415-25000.1021.0002
哈氏合金 C-27 6机械性能
产品形态拉伸 (ksi).2% 收率 (ksi)伸长率 %
酒吧11052.662
盘子107.450.367
表115.554.660
管材105.445.470
标准:哈氏合金 C-276
片材、板材、带材ASTM B575
钢坯、棒材和棒材ASTM B472
涂层电极DIN 2.4887 标准
裸焊条和焊丝DIN 2.4886 标准
无缝管 & 管ASTM B983
焊接管 & 管ASTM B619/B626
管件ASTM B366/B462
锻件ASTM B564/B462
产品形态标准
* 机械性能因产品的形状和热处理条件而异。
哈氏合金 C-276 小螺栓
哈氏合金 C-276 的耐腐蚀性
合金 C276 镍合金板是最好的耐腐蚀材料之一,在氧化和还原环境中均具有非常好的性能,XNUMX。 它耐氯化物应力腐蚀开裂、点蚀、缝隙和一般腐蚀。 该合金还能抵抗焊接过程中的碳化物沉淀,可以在焊接时使用。
合金 C276 镍合金板对铁和氯化铜等氧化盐的浓溶液具有很强的抵抗力。 它在海水中也表现良好,尤其是在其他常用合金(如不锈钢、合金 400 和合金 625)不起作用的缝隙条件下。
烟气脱硫系统的运行条件对于耐腐蚀材料来说是一个恶劣的环境。 洗涤液和气体凝析油通常含有氯化物。 合金 C276 镍合金板 镍合金板已被证明在这些系统中开始局部腐蚀之前可承受比其他等级更高的氯化物水平。
合金 C276 镍合金板广泛用于酸性天然气的回收和加工,其中含有硫化氢以及二氧化碳和氯化物。 碳钢和合金钢无法承受这种腐蚀性环境。 它可以通过硫化物应力开裂或应力腐蚀开裂而断裂。 合金 C276 镍合金板的丰富化学成分使其能够抵抗酸性环境,即使在深井中的高温下也是如此。
哈氏合金 C-276 对盐酸的耐腐蚀性
哈氏合金 C-276 对盐酸具有很强的抵抗力。 它在室温下耐受任何浓度的盐酸,并且可以在高达 120°F [49°C] 的温度下使用而不会出现任何问题。
图 A:哈氏合金 C-276 在盐酸中的等腐蚀图。
图 A 显示了哈氏合金 C-276 在盐酸中的耐腐蚀性。 有四条线表示相应温度和酸浓度下的特定腐蚀速率。 额外的线是盐酸的沸腾曲线。 例如,考虑 “4 mpy” 行。 这代表了 HCl 酸浓度和温度的组合,预计腐蚀速率为 5 mpy(5.0 mm/年)。 低于此线,预计腐蚀速率为 13 ~ 0 mpy(5 ~ 0.0 mm/年)。 在“13 mpy”和“5 mpy”之间,预计腐蚀速率为 20 ~ 5 mpy(20.0 ~ 13.0 mm/年)。
图 B:哈氏合金 C-276 在用氧气吹扫的 HCl 酸中的等腐蚀图。
图 B 显示了哈氏合金 C-276 对用氧气吹扫的盐酸的耐腐蚀性。 溶解在 HCl 溶液中的氧不是钝化合金 C-276 的强氧化剂,因此它可以显着加速腐蚀攻击。
图 C:哈氏合金 C-276 在氮气吹扫 HCl 溶液中的等腐蚀图。
图 C 显示了哈氏合金 C-276 对氮气吹扫盐酸的耐腐蚀性。 溶解在 HCl 溶液中的氮可能在一定程度上抑制腐蚀侵蚀。 因此,在相同条件下,腐蚀速度相对较慢。
哈氏合金 C-276 对硫酸的耐腐蚀性
哈氏合金 C-276、UNS N10276 或 W.Nr. 2.4819 是最通用的耐腐蚀镍合金。 它广泛用于各种应用,包括各种浓度和温度的硫酸。 下面显示的两个等腐蚀图分别显示了哈氏合金 C-276 材料对硫酸或含有 200 ppm 氯离子的硫酸的相对耐腐蚀性。 这两个数字基于在固溶热处理和未焊接状态下对哈氏合金 C-276 试样(ASTM BXNUMX Gr. NXNUMX 板)进行的腐蚀测试。
图 A:哈氏合金 C-276 在硫酸中的等腐蚀图。
图 A 显示了哈氏合金 C-276 在硫酸中的等腐蚀图。 有五条线,每条线分别标有“5 mpy”、“5 mpy”、“20 mpy”、“50 mpy”和“沸点曲线”。 例如,考虑 “200 mpy” 行。 这表示硫酸浓度和温度的组合,预计腐蚀速率为 5 mpy(5.0 mm/年)。 低于此线,预计速度为 13 ~ 0 mpy(5 ~ 0.0 mm/年)。 在“13 mpy”和“5 mpy”之间,预计腐蚀速率为 20 ~ 5 mpy (20.0 ~ 13.0 mm)。 “沸点曲线”线上方和下方的线条反映了气态或水性 HXNUMX 中的腐蚀速率。2所以4 。
图 B:哈氏合金 C-276 在含有 200 ppm 氯离子的硫酸中的等腐蚀图。
与图 A 相比,图 B 显示了哈氏合金 C-276 在含 200 ppm 氯离子的硫酸中的等腐蚀线与哈氏合金 C-276 在硫酸中的等腐蚀线的比较。 两项测试均在 H 水溶液中进行。2所以4。 该图显示,硫酸中的氯离子,即使是非常少量的氯离子,也会显着加快哈氏合金 C-276 的腐蚀速度。
哈氏合金 C276 在高温下的热膨胀系数。
哈氏合金 C-276 (UNS N10276) 的热膨胀系数如下表所示。 表中汇总的所有值均来自 ASME BPVC 第 II 部分 D 部分(属性)。
1)。 哈氏合金 C-276 的瞬时热膨胀系数
*温度70100150200250300350400450500
*系数 A6.06.16.46.66.87.07.27.37.57.7
*温度5506006507007508008509009501 000 元
*系数 A7.87.98.08.18.28.38.48.58.68.7
*温度1050110011501200125013001350140014501500
*系数 A8.88.98.99.09.19.29.29.39.29.2
*温度:温度,单位:°F。 * 系数 A:瞬时热膨胀系数,单位:10-6 英寸/°F。
2)。 哈氏合金 C276 平均热膨胀系数
*温度70100150200250300350400450500
*系数 B6.06.16.26.36.46.56.66.76.86.9
*温度5506006507007508008509009501000
*系数 B7.07.17.17.27.37.47.47.57.57.6
*温度1050110011501200125013001350140014501500
*系数 B7.77.77.87.87.97.98.08.08.18.1
*温度:温度,单位:°F。
*系数 B:从 70°F 到指定温度的平均热膨胀系数,单位:10-6 英寸/°F。
3)。 哈氏合金 C-276 线性热膨胀
*温度70100150200250300350400450500
*系数 C00.20.61.01.41.82.22.73.13,6
*温度5506006507007508008509009501000
*系数 C4.04.55.05.55.96.46.97.58.08.5
*温度1050110011501200125013001350140014501500
*系数 C9.09.510.110.611.211.712.312.813.413.9
*温度:温度,单位:°F。
*系数 C:从 70°F 到指定温度的线性热膨胀,单位:英寸/100 英尺。
哈氏合金 C-276 在高温下的最大许用应力
哈氏合金 C-276 配件按照 ASTM B366 Gr. N10276 制造 它可以以无缝或焊接类型提供。 标称成分为 54Ni-16Mo-15Cr,配件经过固溶处理。 该接头可用于基于 ASME 锅炉和压力容器规范的多种应用。 一般来说,这些应用可以分为 XNUMX 个条件:条件 A 和条件 B。 条件 A 是指用于 ASME BPVC 第 I 部分、第 VIII 部分第 276 部分和第 XII 部分的哈氏合金 C-1 接头。 条件 B 分别是指 ASME BPVC 第 VIII 部分第 276 部分中使用的哈氏合金 C-2 无缝或焊接接头。 ASTM B366 Gr. 最大允许应力。 高温下的 N10276 如以下三个表所示。
1)。 条件 A 中哈氏合金 C-276 配件的最大允许应力
*温度-20-100200300400500600650700750800
*马斯27.327.327.327.326.925.224.62 4.023.523.1
*温度850900950100010501100115012001250–
*马斯22.822.622.422.318.515.012.29.87.8–
* 温度:金属温度,°F,不超过。 *MAS:最大允许应力 ksi。 适用于无缝和焊接配件。
*第一节、第八节-276 和第九节中哈氏合金 C-1 配件的最高适用温度分别为 1000°F、1250°F 和 650°F。
2)。 条件 B 中哈氏合金 C-276 接头的最大允许应力
*温度-20-100150200250300350400450
*MAS-127.327.327.327.327.327.327.327.3
*MAS-223.223.223.223.223.223.223.223.2
*温度500550600650700750800–
*MAS-126.926.025.224.624.023.523.1–
*MAS-222.822.121.520.920.420.019.6–
* 温度:金属温度,°F,不超过。 适用于第 VIII-2 节的最高温度为 800°F。
* MAS-1:哈氏合金 C-276 焊接接头在高温下的最大允许应力。
* MAS-2:哈氏合金 C-276 无缝接头在高温下的最大允许应力。
哈氏合金 C-276 是做什么用的?
空气污染控制 – 烟气脱硫系统 – 烟道衬里、吸收器、管道、风门、烟气再热器、风扇
烟气脱硫 (FGD) 使用一种技术从燃煤发电厂的废气中去除二氧化硫。 由于严格的空气质量控制法律法规,发电和工业环境中的空气污染控制非常重要。 这些工厂排放的气体含有高浓度的氯化物。 其他等级的合金无法承受这些较高的氯化物水平。 此外,FGD 系统中的其他条件,如高温、酸度、非氯化卤化物、潮湿和干燥条件、矿床和露点,也会导致 FGD 材料的腐蚀。 镍合金 C276 板材是烟气脱硫系统中使用的空气污染控制组件的理想选择,例如烟道衬里、吸收器、管道、风门、烟气再热器和风扇。 镍合金 C276 被认为是 FGD 行业的“主力”合金,可为耐腐蚀的空气污染控制组件提供可靠、免维护的服务。
化学加工 - 热交换器、压力容器、储罐、蒸发器、管道、法兰配件、泵、阀门
化学处理是一种利用化学反应将超过 276 种化学物质或化合物转化为另一种化学物质或化合物的方法。 在化学加工中,使用热交换器、压力容器、储罐、蒸发器、管道、法兰和配件、泵、阀门等设备。 化学加工行业经常遇到恶劣的操作条件,所使用的解决方案可能需要高性能镍合金,例如具有优异耐腐蚀性的 C276。 硫酸、乙酸、磷酸、甲酸、硝酸、盐酸和氟化氢化合物可用于化学加工环境,镍合金 C276 对这些物质表现出优异的抵抗力。 CXNUMX 合金还抵抗在焊接热影响区形成晶界沉淀物,使其适用于生产化学工艺设备。
石油和天然气生产 - 酸性气体服务组件
酸性气体是一种含有大量硫化氢的天然气。 如果每 5.7 立方米天然气中含有超过 276 毫克的硫化氢,则认为天然气为酸性天然气。 预计用作能源的天然气田的状况正在恶化。 硫化氢具有腐蚀性、毒性和致命性,因此在压缩含有硫化氢的气体时必须使用某些材料来确保安全。 C276 镍合金是作为酸性气体服务成分的明智选择,因为它具有耐腐蚀性,反过来又能够推动石油和天然气行业的未来。 硫化氢存在于水中时特别具有腐蚀性。 这会导致硫化物应力开裂,从而对设备造成严重损坏。 用于酸性气体服务的压缩机必须能够耐腐蚀,以满足对天然气作为能源的需求。 炼油厂和天然气生产厂中硫化氢的去除称为“脱硫”,必须在使用原料天然气之前完成。 由于镍合金 CXNUMX 的特性,即使在高温下,它也能抵抗酸性环境。
制药 – 反应容器、管道、法兰和配件、泵和阀门
高纯度和过程控制对于制药生产至关重要。 制药设备必须由无腐蚀性材料制成,以确保药品不受金属杂质的污染。 可清洁性也是制药设备的一个重要因素。 制药行业设备的材料不仅必须耐高纯度水腐蚀,而且必须耐制备产品和清洁用品中使用的缓冲剂。 C276 镍合金板是制药设备的理想选择,因为它可以抵抗药品生产中使用的原材料的腐蚀,尤其是那些含有氯化物的原材料。 合金 C276 在各种含氯环境(酸性和碱性)中均具有优异的耐腐蚀性。 此外,C276 镍合金在很宽的温度范围内具有优异的耐腐蚀性。
纸浆和造纸 – 漂白容器和蒸煮器
焚烧是一种废物处理过程,通过将有机材料暴露在高温下并将其转化为二氧化碳和水蒸气来销毁废物。 焚化炉很重要,因为它们用于处理有毒物质、工业和城市垃圾,销毁潜在的有害物质。 废物可能包括氯化有机物、碳氟化合物、硫和溴化化合物。 当这些物质在焚烧炉中在极端温度下被氧化时,会产生氮氧化物、卤化氢、硫氧化物和酸性气体,这使得焚烧炉材料的选择变得困难。 C276 是一种可以承受这些恶劣环境的合金,使其成为焚烧炉的理想材料。
矿石加工
矿石的加工涉及矿物提取,将矿石分离成有价值的物质。 在萃取过程中,使用化学腐蚀性固体和液体。 矿石加工设备的耐腐蚀材料的选择非常重要。 由于硫代硫酸盐的存在,点蚀或局部腐蚀会导致金属出现小孔,是矿石加工中的主要问题。 因此,镍合金 C276 管材和板材是矿石加工设备的最佳材料。 该合金能够承受恶劣的化学环境,使其成为矿石加工设备的理想材料。
哈氏合金 C-276 配件 (ASTM B366 UNS N10276)
哈氏合金 C-276 管件是指根据 ASTM B366 UNS N10276 制造的工厂制造的锻造镍合金管件。 它可以指定为 CRHC276(耐腐蚀接头)或 WPHC276(ASME 压力接头)。 配件可以由 ASTM B619、B622、B626 UNS N10276 管材或管材、ASTM B575 UNS N10276 板材、片材或带材以及 ASTM B564、B462、B472、B574 Gr 锻件或棒料制造。 N10276。 哈氏合金 C-276 配件主要有对焊、螺纹和承插焊三种连接类型,涵盖多种标准规格。
Hastelloy C-276 对焊配件:弯头、异径管、三通。
哈氏合金 C-276 配件的尺寸标准
美国机械工程师协会 (ASME) B16.9哈氏合金 C-276 对焊管件
美国机械工程师协会 (ASME) B16.11哈氏合金 C-276 高压锻造配件
MSS SP-43哈氏合金 C-276 对焊配件
MSS SP-95Hastelloy C-276 Swagen 奶嘴和公牛塞
MSS SP-97哈氏合金 C-276 锻造分支出口
标准产品
*哈氏合金 C-276 接头经过固溶处理。 最低热处理温度应为 2050°F [1121°C]。
Hastelloy C-276 板材用于板式换热器
哈氏合金 C-276 板材按照 ASTM B575 Gr 标准制造。 UNS N10276 可用于构建板式换热器。 板式换热器有三种类型:“标准板式换热器”、“半焊接式换热器”和“钎焊板式换热器”。 Hastelloy C-276 是一种低碳镍-铬-钼-钨合金,具有普遍的抗几乎所有腐蚀能力。
这是一种钎焊板式换热器。 它的板由 ASTM B575 UNS N10276 材料制成。
在板式换热器行业,哈氏合金 C-276 板或板被卷成波纹状。 它可用于涉及湿氧、硫酸、亚硫酸、乙酸、甲酸、次氯酸盐和其他还原性或氧化性酸的应用。
使用哈氏合金 C-276 板片的标准板式换热器。
上面显示的标准板式换热器专为 165°C 和 0.85 MPa 的硫酸应用而设计。 换热面积为 41 平方米。 法兰、出口、立柱和导轨由碳钢制成。 波纹板由 ASTM B575 UNS N10276.0 板材制成,厚度为 7 毫米。
热成型哈氏合金 C-276 (UNS N10276)
合金 C276 镍合金板的热工作温度范围为 1600 ~ 2250°F (870 ~ 1230°C)。 合金在热加工后必须用水淬火。 为了确保最大的耐腐蚀性,建议在热加工后进行热处理。
冷成型哈氏合金 C-276 (UNS N10276)
合金 C276 镍合金板必须处于退火状态才能进行冷加工。 这种合金的加工硬化率比奥氏体不锈钢高,因此应考虑。 高级冷加工可能需要在线退火。 如果合金在冷加工过程中变形超过 15%,则可能需要进行固溶处理。
哈氏合金 C-276(UNS N10276)的焊接
由于哈氏合金 C-276 合金的焊接性能与普通奥氏体不锈钢相似,因此在使用焊接方法焊接 C-276 之前,应采取措施尽量减少焊缝和热影响区的耐腐蚀性。 例如,钨气体保护焊 (GTAW) 最大限度地减少了焊缝和热影响区的耐腐蚀性。 同时,在焊接过程中必须使用适当的热输入速率,以防止热裂纹的发生。 哈氏合金 C-276 具有几个特性,因此您需要在焊接过程中选择合适的焊接参数。 在一些低压薄膜焊接中,也可以采用滚焊,因为滚压焊不需要金属熔化。 这使得焊接更容易。 此外,在哈氏合金 C-276 绝缘隔膜上进行氩弧焊时,应注意在焊接前清洁焊缝,以防止焊接过程中在晶界之间形成碳化铬。 在焊接过程中,焊缝的耐腐蚀性会降低,无法满足强度要求。 此外,由于哈氏合金 C-276 焊接在不锈钢上,因此在焊接过程中应特别注意传热和散热的同步。 276 种不同的材料具有不同的比热和热膨胀系数。 因此,当焊接产生大量热量时,需要良好的散热夹具,以避免由于哈氏合金 C-XNUMX 和不锈钢在冷却过程中的热膨胀系数不同而产生较大的焊接热应力。 在变送器的使用中,这些应力在释放时会影响变送器的精度,在严重的情况下,会导致焊接件变形和焊丝裂纹。
哈氏合金 C-276 机加工 (UNS N10276)
哈氏合金 C-276 具有高强度、高韧性的优良机械性能,因此在加工中存在一定的困难。 与普通不锈钢的加工相比,哈氏合金 C-276 在切割过程中会产生更多的热量,因此 YW3 刀具可以正常使用。 在冷却方面,您应该选择具有良好冷却和润滑性能的乳液。 在加工哈氏合金零件时,由于每批化学元素含量不同,零件的加工性能会有所不同。 过去,有一批哈氏合金零件在生产过程中无法加工出螺丝孔。 当测试零件的硬度时,发现其硬度达到 30 HRC 以上。 它不能用普通的切削工具加工,更换后几乎不能加工。 但是,刀具磨损很快,转速不能很高,切削量低于传统的材料选择。 鉴于这种情况,对原材料的分析表明,虽然每种元素的成分和机械性能都符合要求,但机械强度比标准值高 50%,并且相关的硬度也很高。 比平时。 为了减少工具磨损,经过反复实验,决定对铸件进行重新退火。 在退火过程中,零件可以在短时间内降低到室温,从而产生约 10 HRC 的硬度。 加工性能几乎相当于 316。 因此,在加工此类特殊合金之前,建议测试铸件的硬度范围。 如果太昂贵,则需要再次退火以确保顺利生产。
哈氏合金 C-276 材料价格
哈氏合金 C-276 无缝无内胎,ASTM B622 Gr. N622,尺寸:10276 - 1/1 英寸 – 2 英寸,壁厚:6 毫米 – 2 毫米; 单价 FOB 上海港:每 97.80 公斤 8 美元。
哈氏合金 C-276 棒材/棒材,ASTM B574 Gr. N10276,尺寸:15 毫米 – 65 毫米,长度:0.5 米 – 3 米。 单价 FOB 上海港:每 62.50 公斤 XNUMX 美元。
哈氏合金 C-276 板、片和条,ASTM B575 Gr. N10276,尺寸:厚度 0.5 毫米 – 6.0 毫米。 单价 FOB 上海港:每 66.80 公斤 XNUMX 美元。
有效期:15 天。 可能会受到原材料、特定数量、特定尺寸等波动的影响,因此提供的价格仅供参考。
付款条件:T/T 或 L/C。
冷轧和退火对哈氏合金 C-276 合金管组织和机械性能的影响
哈氏合金 C-276 合金钢管在不同温度下冷轧和退火。 研究了冷轧和退火对镍合金管微观组织和力学性能的影响。
虽然C-276合金管的加工技术在国外相对成熟,但在国内仍处于原型阶段,相关文献报道较少。 这种合金具有高塑性,但对变形和增强敏感。 冷轧变形后加工硬化现象严重,会影响管材的后续使用和加工。
本文通过采用冷轧法,研究了哈氏合金C-276合金管材的结构特点及不同温度退火温度对管材退火处理的影响,研究了退火温度对管材的结构及特点的影响。
1. 测试材料和测试方法
测试材料为哈氏合金 C-276,其化学成分符合相关标准的要求。 测试合金的化学成分如表 1 所示。 试验通过准 22 mm ×δ2.5 mm 的坯料冷轧变形进行,制备准 50 mm ×δ15 mm 试管,在 1、1000、1050、1100°C 下退火,并用水冷却保温 1150 分钟。 对在冷轧状态和各温度下退火的管材的纵向截面,经研磨、抛光、腐蚀、清洗等处理,得到金相样品,并使用奥林巴斯GX10光学显微镜和日立扫描电子显微镜S51观察微观组织。 在室温下对试样、轧制状态和退火管进行不同温度的拉伸试验,使用 US E3400 标准进行拉伸试验。
表 8 测试合金的化学成分(质量分数,%)
镍铬莫铁≤C四公司锰PS
ASTM SB622津贴14.5-16.515-17.04-7.03-4.5≤0.01≤0.08≤2.5≤1≤0.04≤0.03
测试材料津贴15.5216.34.483.930.0080.03≤0.010.470.028≤0.001
2. 测试结果和分析
2.1 轧制状态下管材的组织和力学性能 管材冷轧变形 50% 后的精细组织如图 1 所示。
从图中可以看出,合金管冷轧变形后晶粒碎裂严重,晶界模糊,沿冷轧形成组织。 方向表示处理的简化。
表 2 显示了冷轧状态下管道的机械性能。 表所示,管材的抗拉强度为1210MPa,屈服强度为1000MPa,伸长率为22%。 由于管材碎裂、冷加工后颗粒、内部缺陷增加、位错密度增加和内应力增加,此时管材强度高,伸长率低,加工硬化现象严重。
图 1 冷轧钢管的组织结构表 2 冷轧加工管
的力学性能
拉伸强度/MPa屈服强度/MPa伸长率 (%)
1210100022
2.2 退火温度对管材微观结构的影响图 2 显示了不同温度下退火后管材的微观结构。
从图 2 中可以看出,合金管在 1000°C 下退火,与轧制状态相比,轧制流线的显微组织仍然比较明显。 在组织中可以看到细长的粗纤维段,但它们不完整,并且在恢复到明显再结晶的阶段没有出现组织的温度。 当温度上升到 1050°C 时,流线的变形完全消失,部分晶界清晰可见,并产生小的等轴颗粒,说明此时颗粒的一些变形已经发生在内部。 重结晶。 然而,此时合金的再结晶是不完全的。 当温度上升到 1100°C 时,粗变形的晶粒消失了。 新一代小的等轴颗粒,即均匀的整体尺寸,表明合金组织已经完成再结晶。 当温度上升到 1150°C 时,再结晶晶粒不再明显。
图 2 不同温度下退火后管材的微观结构
冷轧变形后,晶粒沿轧制方向拉伸并折断管材。 同时,晶体中微观缺陷的数量显著增加,晶体的储存能量增加,返回的组织以及成为驱动力的新生粒子的成核和生长。 在冷轧管的退火中,原子被扩散以提供能量。 温度越高,原子扩散得越快。 在响应阶段,主要进行晶体中点缺陷和位错的滑动、互斥以及亚结晶和多面融合。 当退火温度上升到 1050 °C 时,晶界处的原子活性变得足够大,晶界的活性增加,新颗粒继续成核和生长,并开始发生再结晶。 变形的晶粒在 1100°C 下完全再结晶。
2.3 退火温度对管材机械性能的影响
表 3 显示了在不同温度下退火后处于冷轧状态的管道的机械性能。 从表中可以看出,随着退火温度的升高,管材的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,伸长率逐渐增加。 在1000°C下退火,管材的抗拉强度为1160 MPa,屈服强度为815 MPa,伸长率为26%。 与轧制状态相比,抗拉强度屈服强度略低,伸长率略高,但管材的伸长率没有那么高。 它上升,但此时微观组织处于恢复阶段,机械性能没有明显变化,因此伸长率不符合标准要求。 在1050~1100°C退火时,抗拉强度和屈服强度大大降低,在此温度范围内,合金组织再结晶,因此伸长率大大增加,并在储存过程中产生大量脱模,导致机械性能发生变化。 在此温度范围内实现了显著的伸长率。 在此温度范围内伸长,以实现从不合格到合格的转变。 退火温度继续上升到 1150°C,机械性能缓慢变化,此时组织完成重结晶。
表 3 不同温度下退火后管材的力学性能
热处理温度/°C拉伸强度/MPa屈服强度/MPa伸长率 (%)
1000116081526
1050105075032
110086839753
115083837954.5
标准要求≥690≥283≥40
冷轧变形后的管材晶体缺陷数量增加,位错增加,内应力增加,加工硬化严重,塑性变形困难,拉伸强度和屈服强度增加,伸长率低。 在 1000°C 退火时,微观结构没有发生明显变化,变形颗粒略有回归。 此时伸长率低,管材的塑性差。 发生退火温度、晶粒变形、位错、调整、烧蚀等,组织完成再结晶。 当退火温度升高时,晶粒的变形恢复,位错被调整、去除等,缺陷的数量逐渐减少,晶粒的部分变形再结晶,使强度降低,伸长率增加,与轧制状态相比,抗拉强度和屈服强度的差值大于退火1050情况下合金在0.7°C时的屈服比,此时的伸长率略高,管材的塑性得到提高。 在 1100°C 下发生的晶粒变形再结晶,产生无像差的小等轴晶粒,抗拉强度和屈服强度大大提高。 拉伸强度和屈服强度显著降低。 加工硬化在很大程度上被消除了。 此时,抗拉强度与屈服强度之差为471 MPa,弯曲强度比值为0.46,伸长率大大提高,管材的塑性变形能力恢复到轧制前的状态。 当退火温度继续上升到1150°C时,合金的再结晶充分,1100°C退火的强度和伸长率变化缓慢。
3. 总结
(1) 哈氏合金 C-276 合金管具有 50% 的冷轧变形,这导致晶粒沿轧制方向细分,精细组织被拉伸。 1000°C 退火,轧制流线仍然比较明显,细长的微观组织回归。 当退火温度上升到 1050°C 时,纤维组织完全消失,并在重结晶的一部分上形成颗粒。 在 1100°C 的退火温度下,合金组织发生完全再结晶。 在 1100°C 的退火温度下,合金结构发生完全再结晶,产生小的等轴晶粒。 1150°C 退火,再结晶晶粒的变化不明显。
(2)冷轧后管材的抗拉强度和屈服强度高,伸长率低。 随着退火温度的升高,管材的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,伸长率逐渐增加。 在1000°C退火时,管材的抗拉强度和屈服强度减慢,伸长率略有增加,但未达到标准要求。 在 1050°C 和 1100°C 退火中,拉伸强度和屈服强度迅速下降,伸长率急剧增加,实现了由不合格到合格的过渡。 在 1150°C 时,机械性能稳定且变化是逐渐的。 机械性能稳定且变化缓慢。
全部评论