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含量越高枝晶軸元素含量在各位置相當(dāng)用2種硬質(zhì)合金涂層進(jìn)行鐵基高溫合金GH2132的高速干銑削試驗(yàn),采用電子掃描顯微鏡(scanning electron microscopy,SEM)觀察的磨損形貌,對(duì)的主要磨損機(jī)理進(jìn)行了分析.結(jié)果表明:的磨損形態(tài)主要是后刀面磨損;KC725M涂層由TiN、TiAlN組成,涂層易剝落;KC525M涂層只有1層TiAlN,涂層不易脫落,但由于機(jī)械沖擊產(chǎn)生溝槽磨損,形成應(yīng)力集中,導(dǎo)致在切削刃處產(chǎn)生較大的磨損;不論KC525M還是KC725M,涂層剝落后,切削區(qū)產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫均使基體中粘結(jié)相發(fā)生軟化,造成硬質(zhì)相顆粒脫落和基體的劇烈磨損.研究結(jié)果可用于指導(dǎo)高速切削材料的設(shè)計(jì)、合理選用及磨損控制，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?。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加入硅的Ni-Fe-Cu-Co合金表面形成了多相多層氧化膜,膜層從里到外,鈷的氧化物和鐵的氧化物含量逐漸增加,鎳的氧化物和硅的氧化物含量逐漸減小,氧化膜中形成了部分類似于鐵酸鎳尖晶石的物質(zhì),氧化膜層有一定的保護(hù)性為了改善高溫合金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，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)；254smo圓鋼現(xiàn)貨供應(yīng)（2）分析第四周期金屬元素的多普勒展寬譜，從中提取3d電子的信息 空心渦輪盤連接的實(shí)際工程課題需求，對(duì)GH4169高溫合金的瞬時(shí)液相連接進(jìn)行了研究為了避免這些問題，本文對(duì)GH4169合金慣性摩擦焊采用小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、高轉(zhuǎn)速、兩級(jí)壓力的工藝參數(shù)進(jìn)行了研究利用掃描電鏡(EMS)和X射線能譜分析得出的磨損原因?yàn)槟チＤp、粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損和氧化相磨損；高速時(shí)氧化磨損比低速時(shí)嚴(yán)重；不同切削條件下,各磨損原因均存在,且彼此之間相互影響、相互作用步驟三、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),254smo圓鋼現(xiàn)貨供應(yīng)溫度場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值符合得較好對(duì)國(guó)產(chǎn)GH4169鎳基高溫合金進(jìn)行了總應(yīng)控制的高溫低周疲勞試驗(yàn),研究了其疲勞性能,分析了斷口形貌實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，在不同主軸轉(zhuǎn)速條件下，有限元模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合試驗(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，已成功應(yīng)用于艦船燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)等高溫端部件通過三種不同時(shí)效制度的比較，在720℃/8h+620℃/8h工藝下δ相百分含量zui少。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)Ru元素的添加,改了合金中其他合金元素在基體和TCP相間的分布行為,減少了TCP相的析出數(shù)量,也改了基體/TCP相界面的精細(xì)結(jié)構(gòu)以及TCP相的形貌隨后，為進(jìn)一步優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)和提高合金的內(nèi)稟性能，在SmCo6.4Zr0.3Si0.3合金基礎(chǔ)上，繼續(xù)添加碳元素及進(jìn)行稀土元素取代，獲得了性能更加優(yōu)異的SmCo6.4Zr0.3Si0.3Cx和Sm0.8RE0.2Co6.4Zr0.3Si0.3系列合金分別以Ni2和自配釬料為中間層，利用掃描電鏡、能譜分析、X射線衍射分析等方法分析了接頭界面結(jié)構(gòu)，研究了工藝參數(shù)對(duì)接頭界面結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響規(guī)律，探討了瞬時(shí)液相連接GH4169高溫合金的連接機(jī)理，并對(duì)接頭進(jìn)行了焊后熱處理，研究了后熱處理對(duì)接頭界面結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響，簡(jiǎn)要分析了后熱處理對(duì)接頭的影響機(jī)制,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自耗錠表面質(zhì)量較差,疏松、夾雜物較多為高溫合金材料磨削表面粗糙度控制提供理論方法和試驗(yàn)依據(jù)、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)等溫凝固區(qū)為單相鎳基固溶體,元素向母材的擴(kuò)散導(dǎo)致在擴(kuò)散區(qū)內(nèi)晶界處形成大量的針棒狀硼化物本文運(yùn)用有限元軟件MSC.Marc建立了GH4169合金大環(huán)形件慣性摩擦焊接過程的軸對(duì)稱彈塑性有限元模型,選擇軸向子午面1/2為計(jì)算區(qū)域,將摩擦面附近區(qū)域單獨(dú)定義為形體并進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)劃分,有效減少了單元數(shù)目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。通過對(duì)不同釬焊工藝參數(shù)對(duì)接頭組織及性能影響的研究發(fā)現(xiàn)，隨著釬焊溫度的升高或保溫時(shí)間的延長(zhǎng)或釬焊間隙的減小，釬料中元素向母材的擴(kuò)散隨之更為充分，釬焊接頭中固溶體組織逐漸增多，中心化合物組織逐漸減少，當(dāng)釬焊溫度升高或保溫時(shí)間延長(zhǎng)或釬焊間隙減小到一定值時(shí)接頭全部由均勻的固溶體組織組成，不過位于近縫區(qū)母材附近的化合物組織仍然存在，但對(duì)于在釬焊溫度為1110℃時(shí)已達(dá)到*固溶體的接頭，繼續(xù)升高溫度至1140℃時(shí)接頭中心反而有化合物出現(xiàn)；通過元素及物相檢測(cè)分析可知，在接頭中心生成的化合物主要為Ni-、Cr-、Ni-Si等化合物相，而在擴(kuò)散區(qū)主要為針狀及點(diǎn)狀兩種形態(tài)的Cr-化合物相；從垂直于釬縫的接頭顯微硬度數(shù)據(jù)顯示，在接頭中心化合物組織區(qū)域硬度值很大，在固溶體組織區(qū)域硬度值下降，而在近縫區(qū)母材附近的化合物組織區(qū)域硬度值又有所回升，并且隨著接頭內(nèi)固溶體組織的增多硬度值持續(xù)下降鎳基高溫合金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。