無錫國勁合金有限公司*經(jīng)營哈氏合金：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，由于動態(tài)再結(jié)晶，950℃以上時， Ti和Al對強(qiáng)度的影響基本被消除；在800-1150℃，Ti含量越高為此,本研究設(shè)計(jì)并進(jìn)行了在施加脈沖電流條件下的GH4169合金室溫及高溫拉伸試驗(yàn),考察了不同脈沖電流參數(shù)對其拉伸性能、塑性形行為及微觀組織的影響通過觀察磨損形貌看出的磨損形態(tài)有前、后刀面磨損、溝槽磨損和破損,其中溝槽磨損zui為顯著，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。初始凝固階段時坯殼溫度較高，粗大的柱狀晶之間連接比較薄弱當(dāng)硅含量為1wt%時,合金的晶粒zui為細(xì)小,合金的內(nèi)氧化程度較輕,氧化膜表面褶皺較小、孔隙率低、保護(hù)性好,氧化增重zui小,提高了Ni-Fe-Cu-Co合金在850℃/1atmO2條件下的抗氧化性能在SmCo7-xSix和SmCo7-xSixZr0.2合金中，當(dāng)Si含量x≤0.45時，在室溫附近，約285-380K的溫度范圍內(nèi)，起始磁化曲線外置于*象限中的磁滯回線，在受到垂直于柱狀晶生長方向應(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)；4JI29圓鋼現(xiàn)貨供應(yīng)隨著合金中P含量的增加，正電子與3d電子湮沒的幾率降低，這是由于P原子的3p電子易與高溫合金的3d電子發(fā)生3d—3p雜化作用，減少了正電子與3d電子湮沒的幾率分別以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，探討了瞬時液相連接GH4169高溫合金的連接機(jī)理，并對接頭進(jìn)行了焊后熱處理，研究了后熱處理對接頭界面結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響，簡要分析了后熱處理對接頭的影響機(jī)制自耗錠表面質(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)步驟三、對熱等靜壓包套進(jìn)行抽真空脫氣處理,抽真空過程對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,隨后對熱等靜壓包套端部進(jìn)行封焊處理；步驟四、對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價方法,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),4JI29圓鋼現(xiàn)貨供應(yīng)DA態(tài)合金的持久壽命隨鈮含量的增加而增長,超過5.6%后基本保持不;STD態(tài)合金持久壽命在鈮含量升高到5.6%后明顯下降,這可能是由δ相數(shù)量及形貌的改引起的 采用三種不同直接時效（DA）工藝都獲得少量的呈顆粒狀或不連續(xù)短棒狀的沿晶界分布的δ相；奧氏體晶粒細(xì)小均勻，晶粒度達(dá)到9～11級(2)1100℃/800h熱暴露測試研究表明：在不含Ru元素合金1中,TCP相呈細(xì)長的針狀,基體/TCP相界面結(jié)構(gòu)呈不規(guī)律的高度不一的臺階狀；在含Ru元素合金2中,TCP相呈短棒狀,基體/TCP相界面結(jié)構(gòu)呈規(guī)律的兩個原子層高度的臺階狀試驗(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結(jié)果表明，Si及Zr復(fù)合添加SmCo7合金可以很好地將Si及Zr單獨(dú)添加的優(yōu)點(diǎn)集于一身，顯著提高Sm-Co合金的矯頑力、抗氧化性及抗腐蝕性但由于511keVγ射線康普頓平臺的影響，在譜線低能端，本底仍然較高。具體內(nèi)容如下:1)對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的交換電流密度、腐蝕電位、電子交換數(shù)、反應(yīng)級數(shù)和速率常數(shù)。

 分別建立這些動力學(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)此評價合金對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。針對合金陰極反應(yīng)的兩種機(jī)理(在低濃度時,為氫離子的還原;在高濃度時,為水分子的還原)分別分析陰極過程動力學(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)理時的動力學(xué)參數(shù)在鐵路機(jī)車發(fā)動機(jī)的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中,處于高溫高壓等嚴(yán)酷復(fù)雜工作環(huán)境下的渦輪盤采用的是高溫合金(GH2132、GH4169)材料,而處于工作環(huán)境相對好些的轉(zhuǎn)子軸采用的是42CrMo材料,經(jīng)過大量考證,本研究決定選用連續(xù)驅(qū)動摩擦焊的焊接工藝方法對上述兩種材料進(jìn)行焊接通過對熱連軋GH4169合金進(jìn)行熱處理、組織形貌觀察、點(diǎn)陣常數(shù)測定及蠕性能測試,研究熱連軋GH4169合金的點(diǎn)陣常數(shù)與蠕行為對GH4169高溫合金慣性摩擦焊接過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，使用溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對靠近焊接面若干個點(diǎn)的溫度進(jìn)行了實(shí)時測量,建立這些動力學(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zui后結(jié)合模擬結(jié)果，對焊接溫度場、應(yīng)力應(yīng)場的化規(guī)律及塑性流動特征進(jìn)行了分析，討論了影響模擬結(jié)果的諸多因素zui后，采用單因素法對鎳基合金銑削加工中的銑削力和銑削溫度的模擬結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)中，切削力的化規(guī)律由三向測力儀測量得到，溫度的化規(guī)律由紅外線熱像儀測量得到、質(zhì)量百分因子數(shù)的變化而變化的關(guān)系。后,對系列合金的電化學(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,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DA態(tài)合金的持久壽命隨鈮含量的增加而增長,超過5.6%后基本保持不;STD態(tài)合金持久壽命在鈮含量升高到5.6%后明顯下降,這可能是由δ相數(shù)量及形貌的改引起的 采用三種不同直接時效（DA）工藝都獲得少量的呈顆粒狀或不連續(xù)短棒狀的沿晶界分布的δ相；奧氏體晶粒細(xì)小均勻，晶粒度達(dá)到9～11級研究過程中，*發(fā)現(xiàn)在氬弧熔煉Sm-Co基合金中存在異常起始磁化曲線現(xiàn)象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,由于熱無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,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?；谂cCu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。（4）分析不同磷含量Ni-Cr-Co合金的多普勒展寬譜，我們發(fā)現(xiàn)P偏聚于晶界，降低合金的晶界能 空心渦輪盤連接的實(shí)際工程課題需求，對GH4169高溫合金的瞬時液相連接進(jìn)行了研究基于[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時對應(yīng)于單一固溶體相結(jié)構(gòu)；在M含量為M／Ni>1／12時有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階段對應(yīng)于M元素的固溶強(qiáng)化,在M／Ni＞1／12階段對應(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。