论文部分内容阅读
Cr20Ni80、Cr20Ni35等合金作为电热合金,由于其在高温下具有抗氧化、强度高,长期使用时永久伸长少,且电阻高、电阻温度系数小,因而得到广泛应用。我国专业生产电热合金的厂家有几十家,但产品质量参差不齐,并且某些厂家在生产Cr20Ni80和Cr20Ni35的过程中,存在很多影响产品寿命的环节和因素。而且国内现有的Cr20Ni80和Cr20Ni35产品与进口产品相对比,其寿命远低于国外产品的寿命。基于上述原因,对比研究国内Cr20Ni80和Cr20Ni35电热合金产品,从而提出一些改进合金质量和延长合金使用寿命的措施,是具有一定意义的。本文详细介绍了与Cr20Ni80合金和Cr20Ni35合金有关的基础理论知识及相关研究报告,在此基础上对来自不同厂家Cr20Ni80合金和Cr20Ni35合金的试样进行了组织、物理及力学性能的对比,并对影响合金性能的因素进行了深入分析。结果表明:来自不同厂家Cr20Ni80合金的化学成分、力学性能和电阻率值均达到国家标准,但试样的晶粒尺寸差别较大。当合金中含铬量较高,夹杂物含量较高、尺寸较大时,合金的电阻率值较高;合金晶粒越细,合金的室温力学性能越好;夹杂物含量越高,尺寸越大,合金的快速寿命就越低。各试样中尺寸较大的夹杂物以碳化物为主,尺寸较小的夹杂物富集A1、Mg、N、Ti、Fe等元素。来自不同厂家生产的Cr20Ni35产品的化学成分、力学性能和电阻率值也达到了国家标准,试样中夹杂物分布都不均匀。各试样中尺寸较大的夹杂物同样以碳化物为主,周围尺寸较小的夹杂物富集Mg、N、Ti、Ca和O等元素。无论是Cr20Ni80合金还是Cr20Ni35合金,电子探针分析的结果都表明:试样中尺寸较大的夹杂物以碳化物为主,这类夹杂物易聚集,且易形成尺寸更大的夹杂物,因此其对合金的力学性能和抗氧化耐腐蚀性能影响较大。同时在这两类合金中均发现了TiN夹杂物的踪影,这种脆性、点状且不变形的夹杂物,会对合金的疲劳性能产生影响,从而降低材料的疲劳强度和寿命。同时,本文对Cr20Ni80和Cr20Ni35两种合金进行了对比研究。在两种合金中,镍元素均作为基体元素出现。铁元素在Cr20Ni80合金中为微量元素,而在Cr20Ni35合金中则是主要的合金元素。由于Cr20Ni35合金中铁元素含量高,它的高温强度、抗氧化性能和抗腐蚀性能受到影响,从而间接的影响到了合金的最高使用温度。而Cr20Ni80合金的镍元素含量高,因而它的高温力学性能和室温力学性能均好于Cr20Ni35合金。