均匀化处理对铸态Incoloy800合金高温变形特性的影响

Incoloy800是一种固溶强化的奥氏体合金，具有高蠕变断裂强度、良好的高温力学性能和抗腐蚀能力，被广泛用于核电、石油化工等设备的关键部件。为了满足工业生产的需求，大部分铸态的奥氏体合金都要通过热轧、热锻压等热加工工艺得到所要求的产品。而在热变形加工过程中，这种合金容易出现表面缺陷，甚至裂纹。工程中通常通过调整热变形前的加热温度和保温时间来防止缺陷的产生。从生产经验上看，加热温度和保温时间对裂纹的产生有较大影响。以往研究主要集中在均匀化处理对组织及第二相的影响，而均匀化处理对材料力学特性的影响需进一步的认识。研究人员通过对800合金进行高温压缩实验，研究均匀化处理对800合金高温变形特性的影响。

采用真空感应炉熔炼，通过浇注生产出Φ80mm×300mm的Incoloy800铸锭，其化学成分（质量分数，%）为Fe41.2，Ni31.5，Cr21.1，Mn1.30，C0.06，Ti0.3，Al0.26，Cu0.60，Si0.95。在铸锭上截取Φ8mm×12mm的试样，试样的高度方向平行于铸锭的直径方向，并对其中一部分经均匀化处理的试样进行热压缩试验。均匀化处理规范为1250℃保温2h，然后随炉冷却。

在Thermorester-W热/力模拟试验机上，对原始试样和经均匀化处理的试样进行单轴热压缩试验，采用玻璃粉作为润滑剂。变形温度950～1200℃，温度间隔50℃，试样以10℃/s的速度加热到预设的变形温度，并在此温度下保温120s，然后以0.1s-1的应变速率进行压缩变形，最大真应变为0.5。热变形结束后，采用线切割方法将变形后的试样沿轴向对称剖开，经腐蚀后观察金相试样微观组织。试验结果如下：

（1）通过1250℃保温2h的均匀化处理，降低了800合金的高温屈服应力，并且随变形温度的升高降低的幅度逐渐减小。

（2）高温变形试样均未发生再结晶，均匀化处理对高温流变过程没有影响。

（3）均匀化处理改变了800合金晶界处碳化物的形貌，碳化物由致密层片变为不连续颗粒。与层片状碳化物相比较，颗粒状碳化物导致高温变形过程形成低密度位错，降低了合金高温变形抗力，引起高温屈服强度下降。（晓红）