N08810镍基合金专项研讨会—午会快讯(20210311)
1、N08810镍基合金在冶炼锻造过程中的缺陷:
镍基合金中的夹杂物主要由Al、Si、Ca、Ti等元素组成的呈脆性的刚玉Al2O3、铝酸盐类、TiN(O)和呈半塑性的硅酸盐以及它们的复杂夹杂物。这些夹杂物的大小、形状和成分各异,对合金的影响也各不相同。
1.1、脆性夹杂物,如刚玉、和铁、锰尖晶石及铝酸钙等,在热加工过程中,这种夹杂物周围往往存在着裂纹或空洞
(b)裂纹中因变形而发生脆裂的夹杂物
1.2、镍基合金N08810中的夹杂物形态主要有以下三种:
夹杂大小从不到微米到几微米。这类夹杂物尺寸较小时对合金质量影响不大,但尺寸较大时,则会因其脆性不易变形,裂纹在球状与拉伸轴正交的界面产生,并随着基体滑移的增多,产生颈缩导致裂纹扩展,形成空洞或产生微裂纹
1.2.2、规则几何形状的夹杂物
大尺寸不规则形状夹杂物
箭头所示处为合金中疏松链接状夹杂物的形貌图
内壁橘皮现象
3、N08810镍基合金在热处理过程中的缺陷
热处理是通过加热、保温和冷却的手段来实现,若是此三种手段把握不好就会出现以下常见问题:
以N08810为例
——过热N08810组织中残留奥氏体增多,尺寸稳定性下降。由于淬火组织过热,N08810钢的晶体粗大,会导致零件的韧性下降,抗冲击性能降低,轴承的寿命也降低。过热严重甚至会造成淬火裂纹。
3.2.欠热
——造成这种裂纹的原因有:由于淬火加热温度过高或冷却太急,热应力和金属质量体积变化时的组织应力大于N08810钢材的抗断裂强度;工作表面的原有缺陷(如表面微细裂纹或划痕)或是N08810钢材内部缺陷(如夹渣、严重的非金属夹杂物、白点、缩孔残余等)在淬火时形成应力集中;严重的表面脱碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及时回火;前面工序造成的冷冲应力过大、锻造折叠、深的车削刀痕、油沟尖锐棱角等。总之,造成淬火裂纹的原因可能是上述因素的一种或多种,内应力的存在是形成淬火裂纹的主要原因。淬火裂纹的组织特征是裂纹两侧无脱碳现象,明显区别与锻造裂纹和材料裂纹。
3.4.热处理变形
——N08810在热处理过程中,如果是在氧化性介质中加热,表面会发生氧化作用使零件表面碳的质量分数减少,造成表面脱碳。表面脱碳层的深度超过***后加工的留量就会使零件报废。N08810表面脱碳层深度的测定在金相检验中可用金相法和显微硬度法。以表面层显微硬度分布曲线测量法为准,可做仲裁判据。
3.6.软点
外壁出现的过酸洗现象
关键点:选择合适的渗透剂很重要
研究表明,渗透液中S元素对镍基合金N08810会产生应力腐蚀开裂;国外许多标准对渗透液中S的含量规定如下:ASME 第5卷规定,用于镍基合金,渗透剂中残余硫量不得超过重量的1%。
N08810镍基合金在生产过程中的确存在一些难点,正因为如此,我们科研人员及工艺人员不断地在实验和生产过程中改进工艺流程和调制设备,使得目前我公司生产的N08810镍基合金产品已经相当成熟,达到国际一流水平一列,上海汉维生产的N08810镍基合金已经被国内机械、能源、化工等行业广发应用,同时N08810还是镍基合金中出口最多的品种之一。