镍基高温合金Incoloy 800材料概述介绍

发布网友 发布时间：2024-10-24 01:50

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Incoloy 800是一种合金，其主要成分包括Cr含量通常为15-25%，镍量为30-45%，同时含有少量的铝和钛。这种合金在工业中应用广泛，尤其是在耐高温腐蚀性能方面表现优秀，如在氯化物、低浓度的NaOH水溶液中和高温高压水中，具有优良的耐应力腐蚀破裂性能。

通过使用PLINT高温微动磨损试验机，研究了Incoloy 800合金在不同温度（25℃、300℃和400℃）下的微动磨损机制和动力学特性。试验结果表明，在载荷和温度一定的情况下，随着位移幅值的增大，Incoloy 800合金的微动运行经历从部分滑移区向混合区和滑移区规律性的转变。此外，微动运行的区域特性和部分滑移区的稳态摩擦系数并未受温度升高显著影响，但在混合区和滑移区，稳态摩擦系数随温度升高而明显降低。

Incoloy 800合金具有较高的铬含量和足够的镍含量，因此具有较高的耐高温腐蚀性能。在工业中，它常用于制造耐应力腐蚀破裂的设备。微动磨损会导致接触表面的磨损、构件咬合和松动，进而导致材料表层裂纹的萌生和扩展，显著降低零部件的使用寿命。核电设备中普遍存在微动损伤现象，几乎涉及整个系统的各个构成部分。化学成分包括Cr 19.0-23.0，Ni 30.0-35.0，C ≤0.10，Si ≤1.00，Mn ≤1.50，P ≤0.030，S ≤0.015，Fe 余量。物理性能包括溶化温度范围：1350～1400℃，比热容：455J/（kg·℃），密度：8.0 g/cm3，无磁性。

对于Incoloy 800合金的热加工，温度范围为1200℃～950℃，冷却方式为水淬或快速空冷。为获得最佳性能和抗蠕变性，热加工后需进行固溶处理。材料可以直接送入已升温至1200℃的炉中，保温足够时间后迅速出炉，在规定的温度范围内进行热加工。当材料温度降到低于热加工温度时，需重新加热。

在进行微动磨损试验时，法向载荷(F n )设定为80 N，位移幅值分别为2、5、10、14、20 µm，循环次数为3×10 4 次，频率为2 Hz。试验在敞开大气环境中进行，大气相对湿度(RH)为50%~60%。试验温度分别为25、300和400℃。试验开始前将试件温度升至设定温度，稳定40 min后开始试验。试验结束后，自然空冷至室温。表面微观分析使用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)和台阶仪(AMBIOS XP−2)进行。