镍基高温合金的裂纹敏感性及微观组织分析.pdf

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1、《热加工工艺》2013年7月第42卷第13期镍基高温合金的裂纹敏感性及微观组织分析马姝丽。罗英，陈静青。余春(1．中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川成都610041；2．上海交通大学材料科学与工程学院，上海200240)摘要：采用Gleeble热模拟试验机对Incone1690的填充材料FM．52M在高温失塑裂纹(DDC)敏感温度区间进行应变断裂(STF)试验，得到了不同温度下DDC裂纹出现的临界变形量，并解释了DDC裂纹机理。根据试验结果，DDC裂纹主要是由于高温时晶界弱化造成。探讨了晶

2、界形貌和析出物在DDC的萌生与扩展过程中的作用。关键词：Incone1690；FM．52M；DDC；焊接中图分类号：TG422．1文献标识码：A文章编号：1001．3814(2013)13．0013．03CrackSusceptibilityandMicrostructureAnalysisofNi-basedAlloyMAZhuli，LU0Ying，CHENJingqing~，YUChun2(1．KeyLabofNuclearReactorSystemDesignTechnology，NuclearPower

3、InstituteofChina，Chengdu610041，China；2．SchoolofMaterialScienceandEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Thestraintofracture(STF)testswereperformedonfillermetalFM．52MofIncone1690withintheductiledipcracking(DDC)susceptibilitytempe

4、raturerange，byemployingaGleeblethermalsimulationunit．ThecriticalstrainsinducingDDCatdiferenttemperatureswereobtained．TheDDCmechanismwaselaborated．Accordingtotheexperimentresults．theformationofDDCmostlycontributestothegrainboundaryweaknessathightemperature．Th

5、eefectsofthemorphologyofgrainboundaryandprecipitatesontheDDCinitiationandpropagationwerediscussed．Keywords：Incone1690；FM一52M；DDC；welding镍基材料大量用于核设施各种管口的焊接中。碳化物诱导裂纹机理[4]，杂质元素偏聚机理[5-6]。晶界镍基合金焊接接头易产生热裂纹。主要包括结晶裂滑移机理[7-9]。因此，有必要进一步研究。纹、液化裂纹和高温失塑裂纹(DDC)。其中DDC是本文采用

6、STF试验方法，得到了FM一52M材料一种尺寸较小，常常发生在奥氏体不锈钢、镍基合DDC裂纹敏感性随温度的变化规律。并借助SEM金、铜基合金和钛合金等材料中的固态开裂现象。探讨了晶界形貌和析出物对于DDC开裂的影响。其主要机理是材料在固相线温度以下一个温度区间1试验材料及方法表现出较低的塑性，当发生一定的应变量时，出现沿晶开裂[1-2]。目前，在所使用的镍基合金材料中，试验材料是FM一52M(ERNiCrFe．7A)．其成分如Incone1690是应用比较广泛Ni．Cr-Fe系合金。该合表1所示金具有良好的高温

7、强度和抗腐蚀能力，但在高温区表1FM-52M的化学成分(质量分数。％)Tab．1ChemicalcompositionofFM-52M(％)间(9001300℃)表现出很低的延塑性，因此高拘束焊接中极易出现微裂纹。由于DDC尺寸较小，很难}l{l!l垒!I!!}JI!余量I28～31l7-11l<1l0．5～1I

8、STF试验方法是目前研究DDC开裂的最广泛的方法。关于板上，得到厚度约为12mill的堆覆层。用线切割在DDC的产生机理十分复杂，目前仍存在三种假说：距堆覆层上表面3mill处取薄片，并加工成STF的拉伸试样，试样的尺寸如图1所示。在试样中心两面收稿日期：2013．01．06各点焊一直径为6~7mm点焊斑点．从而得到一个基金项目：国家自然科学基金资助项目(51105251，512041