690合金作为压水堆核电站蒸汽发生器传热管的使用材料,需要具有优异的加工性能和耐腐蚀性能。M23C6型碳化物是690合金中最主要的晶界析出相,它的析出形貌与分布能够显著影响合金的热加工组织均匀性和耐蚀性。在以往的研究工作中,690合金的组织分析大部分都是针对TT处理态进行的,而关于690合金连续冷却条件下的碳化物析出行为则鲜有文献报道。前期研究发现690合金在连续冷却过程中析出的碳化物会发生界面失稳进而形成发达树枝晶形貌,本研究发现连续冷却前材料的固溶处理状态也会显著影响晶界碳化物的析出形貌。若固溶温度较低或时间较短,连续冷却析出碳化物以棒状为主;固溶温度提高后,连续冷却析出碳化物开始呈现枝晶化倾向。这主要是因为不充分固溶会导致未溶碳化物残留,在冷却中提前消耗晶界溶质元素,导致溶质元素浓度梯度降低,提高碳化物界面稳定性,抑制枝晶碳化物形成;而充分固溶处理以后,碳化物在连续冷却中析出时界面处的溶质浓度梯度显著增大,诱发碳化物界面失稳。本工作将有助于调控690合金在晶界碳化物析出形态,从而获得有利于性能的显微组织。相关研究结果已发表:Journal of Materials Research and Technology, 15(2021)3296-3309。
690合金热轧棒材在(a) 1100℃,(b) 1110℃,(c) 1120℃,(d) 1130℃,(e) 1140℃,(f) 1150℃和(g) 1200℃固溶10min后以2℃/min冷至800℃的晶界碳化物形貌