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含量越高同樣,GH4169/42CrMo連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊的工藝試驗(yàn)也是在大量前期準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,并對(duì)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行三因素三水平一指標(biāo)的正交優(yōu)化試驗(yàn),從而確定了GH4169/42CrMo異種金屬連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊的優(yōu)佳焊接工藝參數(shù)為：2級(jí)摩擦壓力7MPa；2級(jí)摩擦?xí)r間9s；頂鍛保壓壓力16MPa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″相以圓盤狀或片狀分布在基體上，其尺寸隨形量的增加而減小，合金高溫塑性越好，但1150℃以上塑性開始下降，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嘈詳嗔选Ｔ谌渥冃阅芊?，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鎳基高溫合金GH4169能在高溫氧化氣氛下和燃?xì)飧g條件下工作,被廣泛應(yīng)用于、領(lǐng)域,但其切削加工性能較差,是目前典型的難加工材料之一本文采用真空冶煉、半固態(tài)電磁攪拌的方法制備了不同Si、含量的Ni-Fe-Cu-Co合金,通過SEM、XRD、EDS和OM等分析方法,研究不同含量的Si、元素在Ni-Fe-Cu-Co合金中存在的形式以及對(duì)合金組織產(chǎn)生的影響和影響機(jī)理,同時(shí)對(duì)合金的高溫抗氧化性能進(jìn)行測(cè)試,分析氧化膜的形貌和物相組成,獲得了Si、元素對(duì)Ni-Fe-Cu-Co合金組織和高溫抗氧化性能的影響規(guī)律，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、通過粉末冶金工藝制備鐵基合金粉末；步驟二、取一端開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)；GH4033圓鋼現(xiàn)貨供應(yīng)施加4kA,10Hz,30μs的脈沖電流拉伸形,合金的抗拉強(qiáng)度比未加脈沖電流的相同溫度常規(guī)拉伸降低77.8%,而斷裂延伸率增加幅度達(dá)到750.2%孿晶的形成是GH4169G合金的重要蠕機(jī)制當(dāng)過冷度超過250K后,晶粒平均尺寸達(dá)到5.5μm傳統(tǒng)采用的鋁電解方法為Hall-Herout法,此電解槽采用碳素為陽(yáng)極,在電解過程中Al203電解所釋放的Oz在高溫下很容易將碳素陽(yáng)極氧化,生成CO：釋放到空氣中,既增加了碳素的消耗,又增加了CO2的排放量步驟三、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),GH4033圓鋼現(xiàn)貨供應(yīng) 傳統(tǒng)的慣性摩擦焊工藝從焊接自動(dòng)化和質(zhì)量的穩(wěn)定性、可重復(fù)性出發(fā)，通常采用大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、低轉(zhuǎn)速、大壓力并對(duì)不同工藝參數(shù)所制備的試樣進(jìn)行剖面形貌觀察和致密度分析,zui終得到的*工藝參數(shù)是掃描速度150mm/min,脈沖寬度5.0ms,鋪粉厚度0.15mm,掃描電流140A,激光頻率12Hz,掃描間距0.25mm采用復(fù)合熔鹽凈化法對(duì)GH4169高溫合金的深過冷進(jìn)行研究,通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化出GH4169高溫合金深過冷的*凈化劑及工藝參數(shù),從而使GH4169高溫合金獲得了250K的大過冷度,同時(shí)探討了復(fù)合熔鹽凈化劑及工藝參數(shù)作用機(jī)理;通過對(duì)不同過冷度下凝固組織的觀察發(fā)現(xiàn),隨著過冷度的增加,合金組織明顯細(xì)化,并發(fā)生兩次晶粒轉(zhuǎn),由樹枝晶向粒狀晶轉(zhuǎn)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分析表明,脈沖電流的施加顯著降低了GH4169合金在拉伸形時(shí)的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶溫度,使合金在較低溫度拉伸時(shí)就發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶第四代鎳基單晶高溫合金中加入了鉑族元素Ru,能明顯抑制TCP相的析出,進(jìn)而提高單晶合金的高溫蠕性能,但其作用機(jī)制尚不清楚。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)本文通過成分設(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)制此AFM-FM相的本質(zhì)可能與Sm-Co合金中Sm原子層與Co原子層之間的交互作用以及Sm與3g晶位的Co （或Si）原子之間的自旋耦合作用有關(guān)Co-Al-W合金在800和900℃空氣中氧化動(dòng)力學(xué)及元素Mo、N、Ta和Ti對(duì)合金高溫氧化行為的影響,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)的陰極過程進(jìn)行線性電位掃描,通過極化曲線,確定出鈍化膜形成過程中的隧穿常數(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嘗試采用改進(jìn)的連接工藝對(duì)接頭反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行控制，高溫連接/低溫?cái)U(kuò)散接頭中仍存在較多的化合物，隨低溫?cái)U(kuò)散時(shí)間的增長(zhǎng)，化合物數(shù)量減少但不會(huì)消除，前期控制沒有明顯改善作用；低溫連接/高溫?cái)U(kuò)散接頭中化合物數(shù)量明顯減少，高溫?cái)U(kuò)散溫度為1180℃時(shí)原始化合物分區(qū)現(xiàn)象消失，接頭組織均勻，對(duì)化合物進(jìn)行后期控制得到了較好效果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、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型及其含量這一關(guān)鍵問題,開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?；贔e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,特指在一定溫度為了改善高溫合金GH4169 U形密封圈內(nèi)槽切削的加工性,開展了以下研究:通過開展內(nèi)槽切削力實(shí)驗(yàn)研究不同切削參數(shù)以及不同在內(nèi)槽切削過程中切削力的化規(guī)律,求出切削力關(guān)于切削參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式;通過開展內(nèi)槽切削溫度模擬仿真工作,研究不同切削參數(shù)以及不同在內(nèi)槽切削過程中切削溫度的化規(guī)律和分布情況,求出不同隨著切削參數(shù)的化,切削溫度的高低化規(guī)律以及切削溫度的分布情況,研究溫度高點(diǎn)的位置;通過開展內(nèi)槽切削磨損實(shí)驗(yàn),研究不同切削參數(shù)以及不同在內(nèi)槽切削過程中磨損的化規(guī)律,求出不同隨著切削參數(shù)的化,磨損情況化的規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)公式;以切削力實(shí)驗(yàn)、切削溫度模擬仿真和切削磨損的研究結(jié)果為基礎(chǔ),開展內(nèi)槽切削的工藝方案優(yōu)化、選擇優(yōu)化和切削參數(shù)調(diào)整,提高高溫合金GH4169 U形密封圈的切削質(zhì)量和效率,降低切削成本采用連接方法用于制造這些高溫合金發(fā)動(dòng)機(jī)部件可使成本降低,并且獲得良好的性能，而用于連接鎳基高溫合金zui常用的技術(shù)是釬焊及擴(kuò)散釬焊工藝通過對(duì)等溫鍛造和熱連軋工藝制備的GH4169合金進(jìn)行蠕性能測(cè)試和組織形貌觀察,研究制備工藝對(duì)GH4169合金組織結(jié)構(gòu)及蠕行為的影響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。基于與Cu具有正混合焓,與Ni具有負(fù)混合焓的過渡族金屬元素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。(3)采用*性原理方法研究了Ru元素在γ/γ’界面和γ’相中對(duì)其他合金元素分配行為的影響規(guī)律,揭示了Ru元素與Re元素之間的強(qiáng)化機(jī)制是由于Re原子和Ru原子間p-p軌道的雜化而產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作用碳的添加可以顯著地細(xì)化合金的晶粒結(jié)構(gòu)，有效地提高合金的永磁性能及熱穩(wěn)定性基于[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。