Hastelloy C-276锻造镍基合金

Hastelloy C-276锻造注意事项

Hastelloy C-276 合金电渣锭铸态组织中 Mo、W元素偏析，奥氏体晶界处存在大量 μ 析出相，这是导致电渣锭锻造开裂的主要原因。
随着均质化加热温度升高和保温时间的延长，合金组织中枝晶偏析逐渐减轻。电渣锭经 1170 °C 保温 10 h 空冷后，偏析全部消失。锻造效果良好，大大提高成材率。

Hastelloy C-276锻造缺点

耐蚀合金Hastelloy C-276具有锻造温度范围窄、加工硬化倾向明显的特点，因此热加工难度大，尤其是电渣铸锭开锻时，极易产生锻造裂纹，严重影响材料的热加工成型性，降低了材料的成品率。

 Hastelloy C-276锻造过程 

使用 500 kg 真空感应炉冶炼，浇注成 450 kg铸锭，铸锭经表面打磨处理后电渣重熔，生产直径为300 mm 的电渣锭。

Hastelloy C-276成分

均质化试验

在电渣锭头部直径 1 /4 处切取 2 cm × 2 cm × 2 cm大小的试样，通过小型电阻加热炉对试样进行均质化处理，对均质化后的试样磨抛、腐蚀，通过光学显微镜及电子探针观察材料的微观组织变化规律。具体工艺如下: ①分别在 1000、1050、1100 和 1170 °C 温度下保温 5 h，出炉快速空冷; ②随炉升温至 1170 °C ，分别保温 1、3、5 和 10 h 后，出炉快速空冷; ③试样随炉升温至 1170 °C ，保温 10 h 后，分别出炉快速空冷、随炉缓慢冷却至室温。

锻造开裂分析

Hastelloy C-276 电渣锭开坯过程出现锻造开裂。裂纹主要集中在角部和表面，随着变形的增加裂纹扩展剧烈。在裂纹处切割试样并观察微观结构,放大200倍后，可以清楚看到Hastelloy C-276 电渣锭在锻造过程中主要是沿晶界开裂，开裂处晶界粗大，晶界结合力较差。在电渣锭上切取试样，进行高温压缩试验，同样出现开裂，观察微观组织，在开裂处同样存在沿晶开裂现象。为深入分析微观组织中晶界元素的分布，对裂纹锻坯进行取样扫描观察,发现奥氏体晶界处存在大量析出相，这些析出相呈不连续链状分布。在此视场下进行元素面扫，分析元素分布。可见析出相中富含Mo、W元素，而Cr、Ni元素含量较少，故分析析出相为μ相。这是由于 Hastelloy C-276 合金中 Cr 含量为 16% 、Mo 含量为16% 、W 含量为 4% ，Ni 含量为 57% ，是高合金含量的镍基材料，其组织为奥氏体，在一定条件下晶界中析出富含 W、Mo 的相。μ 相是 W、M 元素等VI族元素和 Fe等VIII族元素形成的化合物 ，该析出相具有脆性，位错在其周围塞积时容易导致裂纹过早产生，对材料的热塑性具有不利影响。

经过均质化试验可知，Hastelloy C-276 电渣锭经1170 °C 保温 10 h 并出炉空冷后，枝晶间元素偏析消除，避免了析出相的析出。为检测均质化效果，将电渣锭经过均质化处理后，进行锻造检验，锻造效果良好，大大提高材料的成材率。