Q345B无缝管

　　研究发现，P（磷）、B（硼）能成倍地延长Q345B无缝管的持久和蠕变性能，显著提高其使用温度。在对P、B的强化机理系统研究的基础上，发展了P、B复合强化Q345B无缝管。

　　对于涡轮盘和压气机盘等航空发动机的关键热端部件，蠕变是极为关键的性能，决定其性能水平和服役寿命。而GH4169和Q345B无缝管是制造这些盘件的重要备选材料，蠕变是其关键性能之一。Q345B无缝管晶界δ相的密度主要由固溶处理温度控制，对合金的稳态蠕变速率和蠕变断裂寿命有复杂的影响。降低固溶处理的冷却速率，会缩短Q345B无缝管的蠕变断裂寿命。P、B在Q345B无缝管中的晶界或位错处偏聚，延长蠕变断裂寿命并降低蠕变速率。科研人员研究了固溶处理温度对Q345B无缝管蠕变的影响及机理。

　　试验用Q345B无缝管采用“真空感应＋真空自耗”双联工艺熔炼的工业铸锭，铸锭直径为423mm，分析成分（质量分数，%）为：Ni51.88，Cr18.46，Mo2.98，Nb5.35，Al0.60，Ti0.99，P0.022，B0.009，C0.031，S0.0019，Fe余量。将铸锭均匀化处理后锻造成直径为250mm的棒材，然后再模锻成直径为600mm的盘形件。在盘形件的各部位切取金相样，分析其组织。在盘件1/2半径部位切取45mm×15mm×50mm的块状试样两块，分别进行（1020℃×4h，AC）和（980℃×4h，AC）固溶处理，然后进行标准的时效处理：720℃×8h，炉冷至620℃，保温8h后空冷。

　　将经过以上两种处理的试块加工成蠕变试样，测试650℃/700MPa和680℃/725MPa条件下的蠕变曲线，并分别计算合金的表观蠕变激活能及应力指数。在GTW504型蠕变持久试验机上进行合金的蠕变实验。用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察锻态、热处理态及蠕变变形后合金的微观组织形貌。研究表明：

　　（1）随着固溶处理温度的提高（由980℃升高至1020℃）Q345B无缝管的650℃/700MPa稳态蠕变速率显著降低，蠕变断裂寿命显著延长；固溶处理温度对680℃/725MPa蠕变的影响，具有相同的趋势但其程度减弱。

　　（2）孪晶的形成是Q345B无缝管蠕变的重要机制。

　　（3）提高固溶处理温度使Q345B无缝管的晶界δ相的析出尺寸和数量减少，晶界滑动的难度增大。晶粒度增大使形成孪晶的阻力增大，晶粒变形的速率降低，因此合金的稳态蠕变速率降低，表观蠕变激活能增大，蠕变断裂寿命延长。

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