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作者:凌世杰;王曼;席晓丽;
单位:北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室;北京工业大学首都资源循环材料技术省部共建协同创新中心;北京工业大学工业大数据应用技术国家工程实验室;
摘要:废弃镍基合金的循环利用可有效缓解中国镍矿对外依存度高的现状。然而,废弃镍基合金中存在大量夹杂相,造成重熔合金性能降低,无法满足使用要求。针对上述问题,以废弃690合金为原料,利用真空感应熔炼炉在1550℃下采用碳热还原法去除氧化物夹杂相以制备高性能重熔690合金。使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了废弃690合金、直接重熔690合金和加碳重熔690合金的微观组织,使用维氏显微硬度仪和电子万能试验机对3种合金进行力学性能检测。结果表明,碳热还原法可以将Cr_2O_3夹杂相转变为Cr_(23)C_6析出相,有效去除了废弃690合金中的Cr_2O_3。大量均匀分布的Cr_(23)C_6析出相不仅可起到弥散强化作用,还有利于形成细晶组织提高细晶强化效果,使加碳重熔690合金力学性能大幅提升。与直接重熔690合金相比,加碳重熔690合金室温延伸率、高温延伸率分别提高了18.8%和96.0%;与标准690合金相比,其室温延伸率、高温延伸率分别提升了14.3%和32.5%。
关键词:废弃690合金;;碳热还原;;循环利用;;短流程;;高性能
基金资助:国家自然科学基金项目(52025042)资助