常用金属材料密度表(Inconel600材料成分 镍600合金密度圆钢计算重量)

Posted

篇首语:人的天职在勇于探索真理。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了常用金属材料密度表(Inconel600材料成分 镍600合金密度圆钢计算重量)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

常用金属材料密度表(Inconel600材料成分 镍600合金密度圆钢计算重量)

微动是指两个接触表面发生极小振幅( 一般为微米级) 的相对运动, 常发生在近似紧密配合构件接触表面上。由于流致振动等的影响, 微动是核电站设备中不可避免的现象. 在几乎整个核电系统的各个部分, 例如压力容器、 燃料组件、 控制棒组件、堆内 构件、蒸汽发生器、 换热器、 主泵和管道部件都存在微动现象。传热管失效将导致传热效率下降, 严重的情况下会导致一回 路放射性污染和整个蒸汽发生器的报废. 微动损伤已成为 蒸汽发生器失效的主要原 因 之一。 目前,国 内 外衣 有关于Inconel 600 和 690等热交换管材料微动磨损行为的研究,但针对高温微动 损 伤和 机理的 研究相对较少。本研究主要针对 Inconel 600合金的高温微动特征和损伤机理, 为核反应堆关键部件抗高温微动损伤提供理论和实验依据。

实验材料

上试样是直径为 10 mm 的 304 不锈钢球, 表面粗糙度 Ra≈0. 04 μm, 硬度 HV 700; 下试样是 Inconel 600合金板, 厚 度 为 2 mm, 其化学成分如 表 1 所示. 将Inconel 600薄板切割为 15 mm × 15 mm × 2 mm 块体, 试样表面经研磨抛光至 Ra≈0. 04 μm, 除油清洁后, 将食盐放入自制的夹具中.

上海霆钢金属集团有限公司

微动磨损实验

微动磨损 实验仪器为 德国 Optimol 公司 生产的SRV 摩擦磨损试验机, 微动磨损结构示意图见图 1. 微动磨损实验在高温无润滑条件下进行, 摩擦副接触方 式采用球/平面接触, 微动方式为切向微动. 微动机械条件为: 载 荷 100 N, 振 幅 90 μm, 频 率 20 Hz, 时 减30 min. 实验温度在核电站蒸汽发生器工作的温度范围为 280 ~ 340 ℃ . 实验前将试样浸泡于乙醇中, 超声波清洗 20 min。

上海霆钢金属集团有限公司

磨痕形貌分析

微动磨损实验结束后, 将试样浸泡于酒精中, 超声波清洗 20 min, 自然干燥 24 h, 用三维白光干涉表面形貌仪观察磨痕三维形貌并获取磨损体积; 用扫描电子显微镜观察磨损表面和截面的形貌; 用能谱仪获取磨痕表面的化学组成; 用 X 射线光电子能谱仪研究磨痕表面氧化层的成分和组成。

温度对摩擦系数和磨损体积的影响

图 2(a) 为不同实验温度下摩擦系数(μ) 随着时间的变化曲线. 从图中可以看出, 摩擦系数随时间的变化可分为两个阶段: 第一阶段, 微动初始, 合金表面膜被迅速破坏和去除, 上下试样作用 增强, μ 处于上升期; 第二阶段, 磨屑的产生和排出基本达到动态平衡, μ进入相对稳定的阶段. 在稳定阶段, 随着温度增加, μ 逐渐降低. 图 2(b) 为不同温度下平均摩擦系数和磨损体积随温度的变化曲线. 从图中 可以看出, 平均摩擦系数和磨损体积随温度升高逐渐减小, 且二者的变化趋势相同. 这是由于温度升高, 摩擦氧化作用逐渐增强, 有利于磨屑层的形成, 其发挥承载和减摩的作用逐渐增强。

上海霆钢金属集团有限公司

图 3 为 Inconel600 合金在不同温度下三维白光干涉表面磨痕形貌图. 从图中能够看出: 所有温度下微动都处在典型的部分滑移区; 室温下磨痕表面凹凸起伏较大, 温度较高时磨痕表面变得较圆滑; 中心黏着区和环状滑动区的交界处形貌发生突变, 这里是微动裂纹的萌生高发区。

上海霆钢金属集团有限公司

损伤分析

图 4 为不同温度下 Inconel600 合金的磨痕形貌图及其相应氧元素分布情况. 室温下中心黏着区划伤明显, 呈椭圆状(图 4(a) 所示) , 高温下中心黏着区没有明显划痕, 呈较光滑的球面压坑( 图 4( b) ~ ( d) 所示) ; 所有温度条件下中心黏着区氧元素分布极少, 氧元素大量分布在环状滑动区, 说明高温和室温下环状滑动区被大面积氧化. 高温条件下滑动区的氧元素环边界较室温下更加清晰, 说明高温条件下氧含量更高.随着温度的升高, 环状滑动区的面积逐渐减小, 中心黏着区域的面积呈增大趋势. 这表明提高温度有利于黏着区的形成, 抑制微滑区的产生。

上海霆钢金属集团有限公司

选取280℃下磨痕表面进行中心黏着区和环状滑动区两个典型区域的X射线光电子能谱分析,研究磨痕表面氧化物的相组成, 结果如图5所示. 对比可知,中心黏着区和环状滑动区的表层相组成差别很大, 中心黏着区存在 Ni、Cr 和 Fe的单质,而环状滑动区只有基体 Ni 单质存在; 中心黏着区和环状滑动区存在氧化物的形式一样,为 NiO、Cr 2 O 3 和 Fe 3 O 4 。

上海霆钢金属集团有限公司

图 6 为不同温度下 Inconel600 合金的磨痕中心与边缘形貌图.室温下磨损较严重, 中心凹凸不同, 颗粒剥落, 形成剥层(图 6(a) 所示) .高温区的磨损轻微,中心较平滑, 颗粒剥落不明显, 剥层较少(图 6(b) ~(d) 所示) . 随着温度的升高,中心黏着区和环状滑动区沿微动方向的划痕和犁削逐渐减少,表面逐渐变平整。这是由于温度升高, 氧化速率加快,表面氧化层逐步变厚并牢固的附在基体上, 有好的耐磨性。随温度的升高,环状滑动区的宽度逐渐减少( 图 6( e) ~(h) 所示) 。不论室温还是高温条件下, 在中心黏着区和环状滑动区的交界处都发现了裂纹。

上海霆钢金属集团有限公司

图7为不同温度微动磨损所得磨痕的横截面形貌图, 图 8 为图 7 中 A、 B 两处的局部放大形貌图. 从图中可以看出,30、310 和 340 ℃ 在磨痕表面中心黏着区和环状滑动区的交界处的下方都产生了裂纹, 且裂纹发展方向大致相同; 但310℃ 和 340℃ 下裂纹萌生数量更少, 发展的长度更小, 这可能是由于温度升高, 磨屑在接触表面上逐渐堆积, 使得应力分布均匀, 应力集中有所减弱, 从而阻止裂纹的萌生和扩展。

上海霆钢金属集团有限公司

上海霆钢金属集团有限公司

图9为磨痕截面特征区域(1# 、2 # 和 3 # 分别为图 7中 340 ℃ 条件下中心位置、环状滑动区位置和垂直于裂纹扩展方向位置) 的能谱结果. 由图分析可知, 黏着区表面没有较厚的氧化层形成, 环状滑动区表面存在约 2 μm 厚的氧化层, 裂纹两侧氧含量很低。

上海霆钢金属集团有限公司

结论

(1) 温度升高有利于黏着区的形成, 抑制滑动磨损的发生, 促使摩擦系数和磨损量逐渐减小。

(2) 摩擦氧化主要发生在磨痕的微化区, 中心黏着的人相对很少; 高温条件下氧元素分布较室温下更加聚集。

(3) 中心黏着区表面氧含量较低, 表层存在大量Ni、Cr 和 Fe 的单质; 磨痕表面氧化物由 NiO、 Cr 2 O 3 和Fe 3 O 4 组成。

(4) 室温和高温下磨痕表面黏着区和微滑区交界处都产生了微裂纹, 高温下裂纹萌生在危化区, 与室温下相比, 高温下萌生裂纹的数量更少, 长度更小。

相关参考

特殊无缝钢管(Inconel600镍基高温合金无缝管 执行标准)

上海雄钢特种合金有限公司一、Inconel600概述Inconel600是早期发展的镍-铬-铁基固溶强化合金,具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能,在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。合金可以通过冷加...

热挤压模具(Inconel713C铸造高温合金棒 成分 性能)

Inconel713C概述:Inconel713C合金是γ′相沉淀强化型镍基铸造高温合金。该合金因其良好的综合性能,目前广泛应用于各个工业领域,特别是航空航天、船舶、汽车、石油化工等。该合金在铸造生产中容易出现冶金缺陷,如疏松和气...

热挤压模具(Inconel713C铸造高温合金棒 成分 性能)

Inconel713C概述:Inconel713C合金是γ′相沉淀强化型镍基铸造高温合金。该合金因其良好的综合性能,目前广泛应用于各个工业领域,特别是航空航天、船舶、汽车、石油化工等。该合金在铸造生产中容易出现冶金缺陷,如疏松和气...

热电偶套管GH3030是什么材料(Inconel 693(UNS N06693)的分析与研究)

Inconel693(UNSN06693)一、标准号:ASTMB166-06(板)二、化学成分(wt%):三、物理性能:五、特性:具有良好的抗高温腐蚀性能;优异的抗氧化、硫化性能等。六、应用领域:应用于石化加工工业中,生产合成天然气生产的氨、甲醇和氢气的设...

热电偶套管GH3030是什么材料(Inconel 693(UNS N06693)的分析与研究)

Inconel693(UNSN06693)一、标准号:ASTMB166-06(板)二、化学成分(wt%):三、物理性能:五、特性:具有良好的抗高温腐蚀性能;优异的抗氧化、硫化性能等。六、应用领域:应用于石化加工工业中,生产合成天然气生产的氨、甲醇和氢气的设...

材料密度表(83种——钢材简介)

...有足够的强度和韧性、良好的焊接性能和冷热加工性能。常用的钢主要是低合金高强度钢和碳素钢。(12)低温用钢。用于制造在-20℃以下使用的压力设备和结构,要求具有良好的低温韧性和焊接性能的钢。根据使用温度不同,主...

物性表(原材料术语大全看了这篇文,再也不怕看不懂物性表啦)

...度下的质量与等体积参考物质在t2。温度下的质量之比。常用的参考物质为蒸馏水,并用Dt1/t2或t1/t2表示,为无因次

物性表(原材料术语大全看了这篇文,再也不怕看不懂物性表啦)

...度下的质量与等体积参考物质在t2。温度下的质量之比。常用的参考物质为蒸馏水,并用Dt1/t2或t1/t2表示,为无因次

特氟龙和尼龙那个耐磨(常用金属材料的密度大全,收藏起来)

金属材料密度表材料名称密度(g/cm³)灰口铸铁6.6~7.4白口铸铁7.4~7.7可锻铸铁7.2~7.4铸钢7.8工业纯铁7.87普通碳素钢7.85优质碳素钢7.85碳素工具钢7.85易切钢7.85锰钢7.8115CrA铬钢7.7420Cr、30Cr、40Cr铬钢7.8238CrA铬钢7.8铬钒、铬镍、铬镍钼、铬...

特氟龙和尼龙那个耐磨(常用金属材料的密度大全,收藏起来)

金属材料密度表材料名称密度(g/cm³)灰口铸铁6.6~7.4白口铸铁7.4~7.7可锻铸铁7.2~7.4铸钢7.8工业纯铁7.87普通碳素钢7.85优质碳素钢7.85碳素工具钢7.85易切钢7.85锰钢7.8115CrA铬钢7.7420Cr、30Cr、40Cr铬钢7.8238CrA铬钢7.8铬钒、铬镍、铬镍钼、铬...