無(wú)錫國(guó)勁合金有限公司*經(jīng)營(yíng)哈氏合金：C-276、C-22、C-2000、G30，高溫合金：GH4169、GH3030、GH3039、GH4145、GH2132、GH3128、GH3044、GH3536、GH4033、GH8367、GH4133、GH5605、GH1140、GH2036、GH4090、GH4648、GH2747、GH1131、GH5188耐蝕合金：NS312、NS334、NS333、NS321、NS322、NS336、NS313、NS143、NS142、NS111、NS112、NS335等材質(zhì)圓鋼、棒料、鍛件、管材、板材等產(chǎn)品。

 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和需求增加，鎳基耐蝕合金(N08810系列)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于石油、化工、冶金、環(huán)保及等眾多領(lǐng)域。Ti、Al是鎳基耐蝕合金中重要的組成元素，對(duì)合金組織、性能以及連鑄坯表縱裂紋有著重要的影響。本文利用JMatPro模擬軟件、金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、常溫拉伸實(shí)驗(yàn)、高溫拉伸及蠕變等實(shí)驗(yàn)手段，研究了Ti、Al對(duì)鎳基耐蝕合金的微觀組織、常溫和高溫性能等的影響，以及連鑄坯表縱裂成因，探討Ti、Al在該合金中的作用機(jī)理。主要結(jié)論如下：（1）對(duì)于鎳基耐蝕合金試樣，若C、N含量不變，隨著Ti、Al的加入及Ti含量不斷提高，合金基體相γ的凝固點(diǎn)降低，η相和Ti(C,N)的析出溫度和析出量都得到明顯提升，Ti、Al元素可能影響了合金的再結(jié)晶行為，使固溶處理后的晶粒變得更細(xì)小，而且能形成數(shù)量更多、分布更密集、總體積分?jǐn)?shù)更大的Ti(C,N)類(lèi)析出物。（2）在常溫性能方，Ti和Al可以明顯提升該合金的常溫強(qiáng)度及硬度，強(qiáng)化的機(jī)制主要是細(xì)晶強(qiáng)化。在高溫性能方，在800-1300℃，合金強(qiáng)度隨溫度升高而下降，由于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，950℃以上時(shí)， Ti和Al對(duì)強(qiáng)度的影響基本被消除；在800-1150℃，Ti含量越高結(jié)果表明:在800℃氧化100 h后,Co-8.8Al-9.8W(摩爾分?jǐn)?shù),%)和Co-8.8Al-9.8W-2Ta合金的質(zhì)量增加較小,表明其抗高溫氧化能力較強(qiáng);在900℃氧化時(shí),Co-8.8Al-9.8W-2Mo、Co-8.8Al-9.8W-2N、Co-8.8Al-9.8W-2Ta和Co-8.8Al-9.8W-2Ti合金的質(zhì)量增加小于Co-8.8Al-9.8W合金的,表明加入合金元素可以提高合金的抗高溫氧化能力;在不同溫度下,Co-Al-W合金氧化膜表面出現(xiàn)團(tuán)聚、開(kāi)裂和脫落現(xiàn)象;氧化膜分為3層,外層為Co3O4氧化物,中間層為W、Al和合金元素的復(fù)雜氧化物,內(nèi)層為Co和Al的氧化物基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行了接頭形成分析，比較了大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)煞N焊接規(guī)范接頭的性能，并總結(jié)了常見(jiàn)焊接缺陷，合金高溫塑性越好，但1150℃以上塑性開(kāi)始下降，且Ti含量越高的合金下降得更快，斷裂機(jī)制從韌窩斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼐Т嘈詳嗔?。在蠕變性能方，Ti、Al含量的提高會(huì)明顯減小固溶處理后試樣的晶粒尺寸，因此降低了合金在760℃時(shí)的蠕變極限，晶粒尺寸是影響等強(qiáng)溫度以上的蠕變性能的關(guān)鍵因素。（3）N08810合金連鑄坯凝固組織是單相奧氏體，主要以粗大的柱狀晶為主的。初始凝固階段時(shí)坯殼溫度較高，粗大的柱狀晶之間連接比較薄弱研究過(guò)程中，*發(fā)現(xiàn)在氬弧熔煉Sm-Co基合金中存在異常起始磁化曲線現(xiàn)象結(jié)果表明:熱連軋GH4169合金主要由γ基體、γ′和γ″相組成,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理后,合金中部分粒狀γ′相重溶,且又在基體中析出扁平狀γ″相;經(jīng)X射線衍射分析表明,與熱連軋合金相比,THR-ST-GH4169合金中γ基體、γ′和γ″相的點(diǎn)陣常數(shù)較小,但各相之間具有較大的晶格錯(cuò)配度,可有效阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),是合金具有較高蠕抗力和較長(zhǎng)蠕壽命的重要因素之一;在蠕期間,熱連軋合金的主要形機(jī)制為位錯(cuò)的雙取向滑移,而在THR-ST-GH4169合金中,可形成形孿晶和發(fā)生位錯(cuò)滑移，在受到垂直于柱狀晶生長(zhǎng)方向應(yīng)力的作用下，首先在柱狀晶晶界處形成裂紋。在晶界上析出的脆性相TiC也提供了一個(gè)裂紋進(jìn)一步沿著薄弱的柱狀晶晶界擴(kuò)展的通道，終形成宏觀上縱向裂紋。

鎳基合金：Inconel718、Inconel600、Inconel625、Inconel601、Inconel617、alloy20、in690、x-750、1.4529、AL-6XN、Inconel926、Inconel925、Inconel800H、NO8020、NO8028、NO2080、NO10276、NO600、NO6601、NO6625、NO6690、NO7718、NO8825、NO7750、NO10665、NO10675

精密合金：4J36、4JI29、1J79、1J85、1J22、1J50、1J30、4J33、4J32

鎳銅合金：蒙乃爾400、蒙乃爾K500、蒙乃爾405、NO4400、NO5500、Monel400、MonelK500

特殊材料：17-4PH、1-7PH、15-5PH、254smo、253-MA、XM-19、XM-18、S21800

  一種粉末冶金工藝制備耐磨耐蝕合金棒材的方法,其特征在于,所述耐磨耐蝕合金為鐵基合金,該方法包括以下制備步驟：步驟一、通過(guò)粉末冶金工藝制備鐵基合金粉末；步驟二、取一端開(kāi)口的圓柱形熱等靜壓包套,熱等靜壓包套直徑為30~600mm,熱等靜壓包套中心位置固定有碳素鋼或不銹鋼圓形棒材,中心棒材直徑為20mm#300mm,將鐵基合金粉末裝填于沿中心棒材與熱等靜壓包套之間厚度為10~300mm的環(huán)形空隙中振實(shí)；NO5500圓鋼現(xiàn)貨拉伸試樣斷裂于被焊Ti3Al母材表面的擴(kuò)散反應(yīng)層,它主要由固溶了Ni和Cu元素的Ti2AlN相與Al(Ni,Cu)2Ti金屬間化合物組成,該界面是Ti3Al/GH4169接頭的薄弱環(huán)節(jié)不同直徑的GH4169高溫合金圓柱試樣,采用金相顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)及X射線衍射(XRD)等對(duì)其凝固組織和析出相進(jìn)行了分析,研究冷卻速率對(duì)GH4169合金鑄態(tài)組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律由于快淬納米晶合金中存在軟磁Co相及非晶相，退磁曲線中出現(xiàn)了塌肩現(xiàn)象，限制了矯頑力及剩磁主要內(nèi)容如下：首先，從理論上對(duì)有限元仿真模擬中的非線性材料本構(gòu)模型、動(dòng)態(tài)失效準(zhǔn)則以及刀-屑接觸摩擦等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究，并運(yùn)用數(shù)值方法對(duì)金屬切削的非線性問(wèn)題進(jìn)行了解析步驟三、對(duì)熱等靜壓包套進(jìn)行抽真空脫氣處理,抽真空過(guò)程對(duì)熱等靜壓包套加熱保溫,熱等靜壓包套脫氣后繼續(xù)加熱保溫,隨后對(duì)熱等靜壓包套端部進(jìn)行封焊處理；步驟四、對(duì)脫氣并封焊后的熱等靜壓包套進(jìn)行熱等靜壓處理,待熱等靜壓包套內(nèi)鐵基合金粉末*致密固結(jié)并與中心棒材緊密結(jié)合后隨爐冷卻,車(chē)削去掉外表熱等靜壓包套層,制得耐磨耐蝕合金棒材。

  一種薄壁內(nèi)覆耐蝕合金復(fù)合管的晶間腐蝕試驗(yàn)方法,其特征在于,所述薄壁內(nèi)覆耐蝕合金復(fù)合管的覆層厚度≤2mm,所述晶間腐蝕試驗(yàn)方法包括薄壁內(nèi)覆耐蝕合金復(fù)合管晶間腐蝕試樣的制備方法及腐蝕后的評(píng)價(jià)方法,具體按照如下步驟進(jìn)行操作：1)選樣：按照金相試樣制備的規(guī)定選取試樣,且試樣中包含耐蝕合金平；2)熱鑲嵌：采用熱塑性丙烯酸樹(shù)脂粉末鑲嵌所述試樣,然后在25～35MPa下,加熱到180℃,保持3.5～4min,將試樣冷卻到常溫,或采用熱固性環(huán)氧樹(shù)脂粉末鑲嵌所述試樣,然后在25～35MPa下,加熱到180℃,保持3.5～4min,將試樣冷卻到常溫；3)腐蝕：步驟2)得到的試樣采用不銹鋼硫酸?硫酸銅腐蝕試驗(yàn)方法進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn),NO5500圓鋼現(xiàn)貨通過(guò)激光熔化同步輸送的GH4169合金粉末,在鍛態(tài)GH4169合金基板上沉積出薄壁試樣,分析了GH4169合金的微觀組織、相組成,測(cè)試了拉伸性能結(jié)果表明：δ相初始在晶界上析出，隨著形量的增加在形帶上析出；δ相的形貌由針狀逐漸為短棒狀或顆粒狀；γ′、γ″相以圓盤(pán)狀或片狀分布在基體上，其尺寸隨形量的增加而減小在γ/γ’界面形成的扭結(jié)結(jié)構(gòu)的*存在2-3nm的Re原子團(tuán)簇試驗(yàn)后取出試樣,洗凈,干燥；4)裂紋觀察：將步驟3)得到的試樣進(jìn)行磨制、拋光,再浸蝕后,得到用于裂紋觀察的樣品,然后將上述樣品在金相顯微鏡下觀察是否出現(xiàn)晶間腐蝕裂紋。應(yīng)用泰曼定律,確定出由質(zhì)量百分因子法設(shè)計(jì)的Ni-Cr-Mo-Cu耐蝕合金的成分組成以及質(zhì)量百分因子數(shù)的取值范圍,選用質(zhì)量百分因子數(shù)(APF值)分別為1.5,2.875,3.3,3.8,4.3的五種固溶體Ni-Cr-Mo-Cu耐蝕合金作為合金腐蝕特性的研究試樣。為考察該系列合金在大氣中的腐蝕通用性,另外制備了4種不同含銅量的合金,用于研究合金的氧化腐蝕特性其次，在SmCo6.7Zr0.3合金基礎(chǔ)上，添加Si元素，獲得了具有高矯頑力、高抗氧化性及高抗腐蝕性的TCu7型Sm(Co,Si,Zr)7合金在Ge-NaI雙探頭Doppler展寬裝置中，高純Ge探頭用于記錄γ光子能譜，NaI探頭用于提供符合信號(hào)。具體內(nèi)容如下:1)對(duì)4種不同含銅量的合金和APF=2.875的合金,在空氣中進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn)和高溫實(shí)驗(yàn),分析合金的氧化腐蝕特性及其在空氣中的氧化腐蝕通用性;2)對(duì)不同APF值的合金,在溫度為20℃、濃度為0.002mol/cm~3,0.004 mol/cm~3,0.006 mol/cm~3,0.008 mol/cm~3,0.01 mol/cm~3,0.012 mol/cm~3的鹽酸溶液中腐蝕反應(yīng)的陰極過(guò)程進(jìn)行線性電位掃描,依據(jù)極化曲線,確定出五種合金在不同濃度鹽酸溶液中腐蝕時(shí)的交換電流密度、腐蝕電位、電子交換數(shù)、反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù)。

 分別建立這些動(dòng)力學(xué)參數(shù)與鹽酸濃度、質(zhì)量百分因子數(shù)(APF參數(shù))的實(shí)驗(yàn),據(jù)此評(píng)價(jià)合金對(duì)鹽酸溶液的耐腐蝕能力,歸納其耐腐蝕能力隨鹽酸溶液濃度、合金質(zhì)量百分因子數(shù)的變化而變化的關(guān)系;3)對(duì)不同APF值的合金,在溫度為20℃、濃度從0.002mol/cm~3到0.012 mol/cm~3的硫酸溶液中腐蝕反應(yīng)的陰極過(guò)程進(jìn)行線性電位掃描。針對(duì)合金陰極反應(yīng)的兩種機(jī)理(在低濃度時(shí),為氫離子的還原;在高濃度時(shí),為水分子的還原)分別分析陰極過(guò)程動(dòng)力學(xué)。依據(jù)陰極極化曲線,確定出機(jī)理轉(zhuǎn)變濃度和不同反應(yīng)機(jī)理時(shí)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)同時(shí),為了避免粉末中出現(xiàn)Ta的偏聚,實(shí)驗(yàn)采用CoTa中間合金作為T(mén)a的原料制備CoCrAlTaY高溫合金粉末,并對(duì)粉末相關(guān)特性進(jìn)行研究,結(jié)果表明：采用CoTa合金代替Ta為原料制備的粉末,其微觀組織較為均勻,白色塊狀物質(zhì)幾乎消失,但微區(qū)內(nèi)仍存在絮狀Ta；粉末中主要存在γ’、Cr23C6和TaC相,其中Ta主要以TaC和CoTa3的形式存在,其余彌散分布于整個(gè)粉末顆粒中經(jīng)過(guò)焊后熱處理，上述兩種接頭的強(qiáng)度和延伸率都能達(dá)到課題要求 靜電場(chǎng)應(yīng)用于GH4169合金的時(shí)效過(guò)程,研究了靜電場(chǎng)對(duì)合金σ相沉淀析出行為的影響規(guī)律,并探討了其機(jī)理.結(jié)果表明,合金在850℃以8 k V/cm靜電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行15 min時(shí)效,σ相開(kāi)始在晶界析出;時(shí)效1 h晶內(nèi)分布大量γ"相.隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng),σ相尺寸增大、體積分?jǐn)?shù)增加,γ"相尺寸亦增大.與未加靜電場(chǎng)時(shí)效處理相比,靜電場(chǎng)時(shí)效處理后合金中σ相體積分?jǐn)?shù)降低、尺寸減小,γ"相體積分?jǐn)?shù)升高;晶界σ相中N原子分?jǐn)?shù)降低、Fe和Cr原子分?jǐn)?shù)升高,晶界σ相點(diǎn)陣常數(shù)c減小、a和增大.由于靜電場(chǎng)時(shí)效處理后合金中平均空位濃度升高,促進(jìn)了Fe和Cr原子擴(kuò)散,同時(shí)Fe和Cr原子置換晶界σ相中N原子,N原子固溶入晶內(nèi).另一方面,空位濃度的升高增加了γ"相非勻質(zhì)形核幾率,促進(jìn)γ"相析出.同時(shí),空位亦可松弛基體γ相與γ"相的共格畸,有效抑制了γ"相向σ相轉(zhuǎn),增加了強(qiáng)化相γ"相的穩(wěn)定性,建立這些動(dòng)力學(xué)參數(shù)與溶液濃度和質(zhì)量百分因子數(shù)的實(shí)驗(yàn)。據(jù)此鑒別合金對(duì)硫酸溶液的耐腐蝕能力,歸納其腐蝕能力隨硫酸溶液濃度、合金質(zhì)量百分因子數(shù)的變化而變化的關(guān)系;4)對(duì)不同APF值的合金,在溫度為20℃、濃度為0.0025mol/cm~3,0.0050 mol/cm~3,0.0075 mol/cm~3,0.0100 mol/cm~3,0.0125 mol/cm~3,0.0150mol/cm~3的氫氧化鈉溶液中腐蝕反應(yīng)的陰極過(guò)程進(jìn)行線性電位掃描,通過(guò)極化曲線,確定出鈍化膜形成過(guò)程中的隧穿常數(shù)、鈍化電位、隧穿電流和鈍化膜厚度等動(dòng)力學(xué)參數(shù),建立這些參數(shù)與氫氧化鈉濃度、質(zhì)量百分因子數(shù)的實(shí)驗(yàn),據(jù)此鑒別合金對(duì)氫氧化鈉溶液的耐腐蝕能力,歸納耐腐蝕能力與氫氧化鈉溶液濃度為了驗(yàn)證數(shù)值模型的可靠性,本文針對(duì)GH4169合金大環(huán)形件慣性摩擦焊接過(guò)程的溫度場(chǎng)與軸向縮短量分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究尋找新的塑性加工原理和工藝對(duì)于解決高溫合金的難形等問(wèn)題顯得尤為重要、質(zhì)量百分因子數(shù)的變化而變化的關(guān)系。后,對(duì)系列合金的電化學(xué)腐蝕電流密度進(jìn)行理論上的定量分析。為此用D8-ADVANCE型衍射儀,對(duì)五種合金進(jìn)行X射線衍射試驗(yàn),確定合金的晶體結(jié)構(gòu)。應(yīng)用Rietveld方法進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)精修,獲得高精度的晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)。使用Materials Studio 4.0材料計(jì)算軟件,計(jì)算合金的費(fèi)米能、電子態(tài)密度。應(yīng)用量子電化學(xué)電流密度計(jì)算模型,定量分析電化學(xué)腐蝕電流,揭示系列Ni-Cr-Mo-Cu耐蝕合金的耐腐蝕能力隨質(zhì)量百分因子數(shù)成規(guī)律性變化的結(jié)構(gòu)原因。

  Cu-Ni合金以其良好的耐海水腐蝕和加工性能廣泛地應(yīng)用于電廠、化工和輪船中的冷凝器材料。在Cu-Ni中添加Fe、Mn等元素可以進(jìn)一步提高合金的耐蝕和加工等性能,添加的元素含量通常源于大量經(jīng)驗(yàn)探索,這就使得在開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)Cu-Ni多元合金材料時(shí),難以實(shí)施有效的成分設(shè)計(jì)與優(yōu)化。為此,本論文圍繞Cu-Ni合金中添加的改性元素類(lèi)型及其含量這一關(guān)鍵問(wèn)題,開(kāi)展了一系列理論與實(shí)驗(yàn)研究,終建立了Cu-Ni-M多元穩(wěn)定固溶體合金的原子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)模型-合金成分-微觀組織-宏觀性能之間的,該研究具有理論和實(shí)際應(yīng)用雙重意義。基于Fe元素在Cu-Ni合金中的固溶度與溫度的關(guān)聯(lián)分析,提出了Cu-Ni-Fe穩(wěn)定固溶體合金的概念,特指在一定溫度同時(shí)進(jìn)一步重點(diǎn)對(duì)切屑側(cè)流的影響因素進(jìn)行了分析和研究,通過(guò)測(cè)量、對(duì)比切屑寬度和觀察切屑形貌得出：隨著進(jìn)給量、后刀面磨損量及負(fù)倒棱前角的增大,切屑寬度不斷增加,切屑兩側(cè)毛刺更加明顯,切屑側(cè)流現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重；隨著切削速度的增大,側(cè)流現(xiàn)象逐漸減弱,當(dāng)速度增加到62.4m/min時(shí),切屑側(cè)流現(xiàn)象基本達(dá)到穩(wěn)態(tài)；材質(zhì)和鈍圓半徑對(duì)切屑側(cè)流幾乎沒(méi)有影響鑄態(tài)下P富集于Laves相,富集于兩種相,一種為碳化鈮,另一種是熔點(diǎn)在1130℃-1140℃之間的新相本文通過(guò)成分設(shè)計(jì)，工藝參數(shù)優(yōu)化，制備了具有高矯頑力、高抗氧化性、高抗腐蝕性及高熱穩(wěn)定性等優(yōu)異綜合性能的快淬TCu7型Sm-Co基高溫永磁合金，研究了合金的磁性特征及相關(guān)物理機(jī)制下容易獲得的具有較大固溶度和較高穩(wěn)定性的合金。Cu-Ni-Fe合金在高溫時(shí),由于熱無(wú)序破壞了短程有序性結(jié)構(gòu)使得Fe在Cu-Ni合金中的固溶度隨溫度升高而迅速增加,在低溫時(shí),由于Cu-Ni相分離使得Fe1Nil2團(tuán)簇聚集使得Fe在Cu-Ni合金中的固溶度隨溫度降低而緩慢減小?；谂cCu具有正混合焓,與Ni具有負(fù)混合焓的過(guò)渡族金屬元素M在Cu-Ni合金中的固溶度與Ni元素的關(guān)聯(lián)分析(M元素包含F(xiàn)e、Co、Cr、V、Nb、Mo、Ru、Ta、W、Mn等),建立了Cu-Ni-M穩(wěn)定固溶體合金的原子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)模型,在該模型中,Cu-Ni-M固溶體合金在局域上形成以M原子為中心,以Ni原子為*近鄰分布CN12的M1Ni12八體原子團(tuán)簇,M1Ni12原子團(tuán)簇?zé)o序的分散到Cu基體中形成[M1Ni12]Cux穩(wěn)定固溶體合金。譜線的峰高與本底之比高于105氦冷真空自耗可改善鑄錠熔池形狀；高氦氣冷卻鑄錠細(xì)晶區(qū)增大、等軸晶區(qū)減少且各晶區(qū)晶粒細(xì)化,各晶區(qū)一次枝晶間距均降低,二次枝晶間距降低更明顯；高氦冷鑄錠枝晶間析出相較低氦冷鑄錠明顯降低基于[M1Ni12]Cux穩(wěn)定固溶體合金的原子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化設(shè)計(jì)了添加Fe,Mn和Cr元素改性的Cu-Ni-M多元耐蝕合金成分,并應(yīng)用XRD、SEM、TEM和電化學(xué)腐蝕測(cè)試方法得到了[M1Ni12]Cux穩(wěn)定固溶體合金的微結(jié)構(gòu)、耐腐蝕性能和硬度的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加Fe,Mn和Cr改性的Cu-(Ni,M)合金在800℃C保溫5h后水淬,在M含量為M／Ni≤1／12時(shí)對(duì)應(yīng)于單一固溶體相結(jié)構(gòu)；在M含量為M／Ni>1／12時(shí)有M-Ni彌散析出相；在M含量為M／Ni=1／12的穩(wěn)定固溶體合金附近成分具有耐蝕性能；Cu-(Ni,M)固溶體合金的硬度隨添加的M元素含量的增加而提高,在M／Ni≤1／12階段對(duì)應(yīng)于M元素的固溶強(qiáng)化,在M／Ni＞1／12階段對(duì)應(yīng)于M-Ni析出相彌散強(qiáng)化；基于Cu-Ni-M穩(wěn)定固溶體合金的原子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)的[(Fe0.75-xMn0.25Crx)Ni12]Cu30.3合金在3.5%(wt.%)NaCl水溶液中具有優(yōu)異的耐蝕性能,浸泡240h后的平均腐蝕速率為0.0008μm／h。