Nb和Ti对高温失塑裂纹敏感性影响机理研究

来源 :机械科学研究总院 | 被引量 : 6次 | 上传用户:ellen719420908
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本论文采用STF(Strain-to-Fracture)试验和高温拉伸试验对自行设计的6种Inconel690焊丝熔敷金属进行了DDC敏感性试验,这也是国内首次对Inconel690焊丝熔敷金属进行的DDC敏感性评价。试验结果对国内Inconel690焊丝的研制具有一定的指导作用。本论文主要研究Inconel690焊丝中合金元素Nb和Ti对焊丝熔敷金属DDC敏感性的影响。通过STF试验发现焊丝熔敷金属的抗DDC能力随着Nb和Ti含量的增加而得到提高。分析的结果表明,合金元素Nb和Ti能够在晶界处形成一定尺寸和数量的复合碳化物,这些碳化物除了自身能够提高晶界的强度,避免晶界处的滑移运动外,在结晶过程中,这些析出物还能通过对晶界的钉扎作用,从而避免晶界的直化,有助于提高晶界抗滑移的能力。Inconel690焊丝中的Nb含量存在最佳值,这个最佳值为1.1%,焊丝中的Nb含量过高将增加熔敷金属的液化裂纹倾向,推荐Nb/Ti为1~2。合金元素Nb和Ti在改善焊丝熔敷金属DDC敏感性方面存在一定的协作关系,Nb的析出物能够以先期析出的TiC析出物为形核质点并长大,最终形成Nb和Ti的复合析出相(Nb,Ti)C。析出物形态受析出物中Nb/Ti原子数比的影响,从形态上有方形和近圆形之分。熔敷金属中析出物尺寸和数量随着焊丝中Nb和Ti含量的增加而明显的增大和增多。Inconel690焊丝熔敷金属DDC是一种高温固态开裂现象,其产生机理是在高温阶段晶界的相对弱化,在外力作用下,晶界优先发生滑移,从而导致晶界处产生应变集中,当局部应变量超过材料的变形承受能力时,产生了开裂。
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