[發明專利]改善Incoloy 800合金管材耐腐蝕性能的工藝

有效

• 申請號: 201210470813.8
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102952933A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 李鈞;肖學山;蘇誠;周志江;邵羽
• 申請（專利權）人: 浙江久立特材科技股份有限公司
• 主分類號: C21D8/10
• 分類號: C21D8/10;C22C38/54
• 代理公司: 湖州金衛知識產權代理事務所(普通合伙) 33232
• 代理人: 戴心同

技術領域

本發明涉及金屬材料的形變及熱處理工藝技術領域，更具體的說涉及改善Incoloy?800合金管材耐腐蝕性能的工藝?。

背景技術

Incoloy?800是一種鐵鎳鉻基高溫合金，由于具有高蠕變斷裂強度、良好的可焊性、耐應力腐蝕開裂性能等，主要被應用于壓水堆蒸汽發生器傳熱管。Incoloy?800合金基體為γ相，是典型的面心立方晶格。

材料的許多性能都與晶界的特性有關，例如晶間斷裂、腐蝕、滑移、偏聚、擴散等問題受到晶界結構的影響。在二十世紀八十年代出現了“晶界工程”這一研究領域。在晶界工程研究過程中，廣泛使用的是重位點陣模型。重位點陣，即CSL（coincidence?site?lattice）點陣。在晶界工程研究中，低重位點陣（CSL）晶界被定義為低層錯能晶界，而剩余的其它高層錯能晶界被稱為隨機晶界。低∑CSL晶界必須符合∑≤29。采用現在工藝制成的Incoloy?800合金，低∑CSL晶界比例為50%左右，耐腐蝕性較差。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足之處，提供改善Incoloy?800合金管材耐腐蝕性能的工藝?，其結構簡單、操作容易，通過簡單的工藝，以較低溫度退火就可以提高Incoloy?800合金中的低∑CSL晶界比例，提高其耐腐蝕性能，在生產中實際可行，能夠取得明顯的經濟效益。

?為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：改善Incoloy?800合金管材耐腐蝕性能的工藝?，包括以下步驟：

a）將Incoloy?800合金管材在960-990℃保溫10-20分鐘，然后降溫至常溫；

b）進行冷軋變形，變形量為3-8%；

c）進行再結晶退火，在960-990℃保溫5-18分鐘，然后降溫至常溫。

本發明的工藝方法是應用于Incoloy?800合金管材成型加工過程中的最后一道工序，可以適用的Incoloy?800合金管材的外徑15-22mm，壁厚1.0-1.25mm，采用現有技術加工好的管材通過本工藝可以實現在不改變合金成分的前提下提高材料的耐晶間腐蝕性能，對材料的抗應力腐蝕、蠕變、疲勞性能也有改善，材料在處理之前，必須先進行固溶處理，將Incoloy?800合金在960-990℃保溫10-20分鐘，然后再進行3-8%的冷軋變形，冷軋變形量需要精確控制在此范圍內，過大、過小都不行，會使∑CSL晶界比例明顯降低，冷軋后進行再結晶退火，在960-990℃保溫5-18分鐘，降至常溫。這種小變形量后的再結晶退火可顯著提高材料中的∑3n晶界（n=1,2,3）比例，從而提高總體低∑CSL晶界的比例，在結晶退火的保溫時間應控制在5-18分鐘范圍內，保溫時間過長會使∑CSL晶界比例明顯降低。

采用本發明的工藝，能夠獲得低∑CSL晶界比例至少為70%（Palumbo-Aust標準）的材料，而經傳統工藝加工的材料中低∑CSL晶界比例為50%左右，低∑CSL晶界比例高的材料與低∑CSL晶界比例低的材料相比，具有明顯好的耐腐蝕性能。

作為優選，所述Incoloy?800合金管材成分的質量百分比為：C≤0.03，Si：0.30-0.70，Mn：0.40-1.00，P+S≤0.015，Ni：32.0-35.0，Cr：21.0-23.0，Co≤0.08，Al：0.15-0.45，Ti≤0.60，Cu≤0.75，N≤0.030，余量為Fe。

本發明的工藝，尤其適用上述成分構成的Incoloy?800合金。

作為優選，所述Incoloy?800合金管材成分的質量百分比為：C?：0.017?%，Ni?：32.84%，Cr?：22.04%，Co?：0.015%，Al?：0.18%，Ti?：0.42%，Cu?：0.029%，Mn?0.66%，B?：0.0013%，Si：0.51%，P：?0.010%，N?：0.0093%，S?：0.0005%，余量為Fe。

本發明的工藝，尤其適用上述成分構成的Incoloy?800合金。

作為優選，所述步驟a）中，保溫溫度為980℃，所述步驟c）中，保溫溫度為980℃。

上述設置，能夠提高低∑CSL晶界比例。

作為優選，所述步驟a）中，保溫溫度為980-985℃，所述步驟c）中，保溫溫度為980-985℃。

作為優選，所述步驟a）中，降溫采用水冷降溫；所述步驟c）中，降溫采用水冷降溫。

上述設置，操作簡單，使用方便，能夠提高低∑CSL晶界比例。