镍基耐蚀合金Hastelloy G30板材热处理

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Heat Treatment Technology of Hastelloy G30 Plate

摘要:
为了研究了哈氏合金G30板材的热处理工艺和第二相σ相的析出敏感性，采用光学显微镜、拉伸试验机等对经过不同热处理工艺后的G30板材的微观组织进行观察，并对板材的力学性能进行测试，分析了不同热处理温度的影响和不同服役温度下第二相σ相的析出规律。结果表明：G30板材经过1170 ℃保温30 min后水冷的热处理工艺，微观组织均匀单一、σ相大量溶解，表现出最优的综合性能，可以满足标准ASTM B582—07(2018)对G30哈氏合金的性能要求。此外，由于G30板材在高于800 ℃的环境中长时间保温会析出第二相σ相，实际服役温度一般应低于800 ℃。

图 1 热轧态哈氏合金G30板材低倍(a)及高倍(b)微观组织

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图 2 不同热处理温度下哈氏合金G30板材微观组织：(a) 1050 ℃；(b) 1100 ℃；(c) 1150 ℃；(d) 1200 ℃

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图 3 1170 ℃热处理后哈氏合金G30板的微观组织

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图 4 不同时效温度哈氏合金G30板微观组织：(a) 600 ℃；(b) 700 ℃；(c) 800 ℃；(d) 900 ℃

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表 1 哈氏合金G30铸锭化学成分（质量分数） %

项目 Ni Cr Fe C Si Cu W Mo Co Nb Mn

本文样品余量 30.0 16 0.01 0.02 2.0 2.8 5 3 1.0 1.0
标准成分* 余量 28.0~31.5 13~17 ≤0.03 ≤0.80 1.0~2.4 1.5~4.0 4~6 ≤5 0.3~1.5 ≤1.5

注：*采用ASTM B582—07(2018)标准。

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表 2 不同热处理温度哈氏合金G30板力学性能

热处理温度/℃ 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 断后伸长率/%

1050 974 611 23
1100 850 540 37
1150 771 375 49
1200 680 335 56
标准力学性能* ≥586 ≥241 ≥30

注：*采用ASTM B582—07(2018)标准。

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