1　前言

煤粉燃燒電廠主導著電力行業(yè)，為了滿足對清潔和負擔得起的能源的需求，必須提高PCC發(fā)電廠的運行效率。其中最有效的方法之一是增加蒸汽參數(shù)。由于工作環(huán)境的特殊要求，選用高強度，耐腐蝕的IN625作為候選材料。關(guān)于鍛造合金IN625有許多相關(guān)報道，而對鑄造合金IN625的研究很少。在700-760℃的服役溫度下容易析出δ相，因此拉伸性能與δ相之間的關(guān)系需要研究。許多研究人員已經(jīng)證實，δ相在力學性能中起著重要的作用，δ相的析出導致鍛造合金IN625的強度增加塑性降低。此外，由于γ’’相與δ相共存，拉伸性能與δ相分數(shù)之間的關(guān)系仍未直接確定。

2　研究思路

鑄造合金IN625中δ相的析出受Nb含量的強烈影響，合金在1200℃經(jīng)過固溶處理1h、水冷，然后在750℃下時效至17000h。用掃描電子顯微鏡對金相樣品進行觀察，用透射電子顯微鏡對δ相進行鑒定，然后進行拉伸試驗，結(jié)果表明，隨著δ相面積分數(shù)的增加，屈服強度和極限抗拉強度均呈線性增長，而當δ相面積分數(shù)在10%以上時，伸長率受δ沉淀的影響相對有限。

3　圖文導讀

表一??合金成分

圖一 ?750℃經(jīng)過1000h、5000h、17000h時效后Nb系列合金δ相SEM圖

在750℃時效長達17000h后，δ相的數(shù)量隨著Nb含量的增加而保持增加。同時，隨著時效時間的延長，所有合金的δ相量都有所增加。值得注意的是，在750℃時效長達17000h后，很少觀察到γ’’相析出。

圖二??750°C時效后δ相面積分數(shù)隨時效時間和Nb含量變化

結(jié)果表明，隨著Nb含量的增加，750℃時效后δ相的面積分數(shù)在每個給定時間都有明顯的增加。此外，各合金中δ相析出的面積分數(shù)也隨時效時間的增加而增加，并在較長的時間內(nèi)最終達到穩(wěn)定。

圖三?750℃時效后的拉伸性能

從圖可看出在750℃下長達5000h時效，YS和UTS隨著Nb含量的增加而增加，塑性隨著Nb含量的增加而降低。但合金4.5Nb在750℃處時效3000和5000h后的拉伸性能幾乎相同。

圖四??YS、UTS、EL與δ相面積分數(shù)的關(guān)系

合金3.15Nb、3.8Nb和4.5Nb的6a、b、YS和UTS均與δ相面積分數(shù)呈線性關(guān)系。當所有合金的全部結(jié)果一起考慮時，線性關(guān)系仍然得到證實，圖d可以看出位錯滑移已被δ相釘住，這導致了當位錯運動被阻止時，δ相周圍的應力集中。從C圖發(fā)現(xiàn)伸長率下降有兩個因素，首先，老化1000h后δ相的沉淀導致所有合金的伸長率急劇下降。其次，雖然延長時效后隨著δ相的連續(xù)沉淀，伸長率保持下降，但1000~5000h老化后的伸長率大部分在10%~25%之間。因此，可以直接得出結(jié)論，當δ相的面積分數(shù)在10%以上時，δ相的析出增強了合金的強度，增加的δ相分數(shù)對伸長率的影響有限。

4　總結(jié)

（1） 屈服強度和極限抗拉強度均隨δ相面積分數(shù)呈線性增長。

（2） 當δ相的面積分數(shù)在10%以上時，δ相作為鑄造合金IN625中的強化相，δ相的析出增強了合金的強度，增加的δ相分數(shù)對伸長率影響有限。