第
35
卷第
6
期
2014
年
6
月
材料
tÁ
处
理学
报
Vol . 35
Nυ.
6
TRANSACTIONS
OF
MATERIALS
AND
HEAT
TREATMENT
June
2014
Monel-400
熔敷金属高温力学性能及断裂行为分析
陈重毅
麻永林
邢淑清 王文君
2
陆恒昌
1
(1.内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头
014010;
2.
包钢西北创业有限公司包钢设计研究院，内蒙古包头
014010
)
摘
要:为了得到
Monel-400
合金焊材熔敷金属的高温力学性能及断裂形式，利用
Gleeble-1500D
热模拟机对不同方案(最高温
度保温→降温到试验温度→拉伸、试验温度保温→拉伸)和不同温度
(700
、
800
、
900
、
1000
和
1100
"C)
T
的熔敷金属进行拉伸试
验。结果表明，熔敷金属在
700
"C和
800
"C下具有很好的高温力学性能和塑性，最大屈服强度和抗拉强度分别为
148.6
MPa
和
284.1
MPa
，最大断面收缩率和伸长率分别为
78%
和
11
%
，在此温度区间，试验方案对材料的屈服强度、断面收缩率和伸长率有
较大影响，最大差距分别为
449
毛、
36
'7毛和
35
'7毛，对材料的抗拉强度影响较小。在
900
- 1100
"C之间，随着试验温度的升高，材料的
力学性能和塑性急剧下降，并随温度的升高逐步趋于一致，最小屈服强度和抗拉强度分别为
19.3
MPa
和
68.6
MPa
，最小断面收
缩率和伸长率分别为
18.859
毛和
0.87%
，在此温度区间，试验方案对材料的力学性能和塑性影响很小。经
QUANTA
-4
00
环境扫
描电子显微镜观测，熔敷金属在
700
"C下的断裂形式为韧性断裂，在
800
-
900
"C之间出现了低塑性区，产生了热脆现象，在
1100
"C下的断裂形式为脆性断裂。
关键词:镇基合金;
熔敷金属;
高温性能;
断口形貌
中图分类号:
TG142.7
文献标志码
:A
文章编号:
1009-6264
(2014)
06-0038-06
岛'1
echanical
properties
and
fracture
behavior
of
Monel-400
deposited
metal
at
high
temperature
CHEN
Zhong-yi
l
,
MA
Yong-lin
l
,
XING
Shu-qing
l
,
WANG
Wen-jun
2
,
LU
Heng-chang
l
(
1.
Material
and
Metallurgy
School
,
Inner
Mongolia
University
of
Science
and
Technology
,
Baotou
014010
,
China;
2.
Baogang
Design
&
Research
Institute
,
Baogang
N
orthwest
Venture
Industrial
Development
Co
L
时，
Baotou
014010
,
China)
Abstract
:I
n order
to
investigate high temperature
mechanical
properties
and
fracture behaviors of Monel
-4
00
alloy as deposited metal ,
tensile tests were
conducted
using different test
schemes
at different temperatures
(700
,
800
,
900
, 1000 , 1100
"C)
on a Gleeble-1500D
thermal simulation machine. The results show that high temperature
mechanical
properties of the deposited metal is excellent at
700
"C
and
800
"C
, the maximum yield strength
and
tensile strength are
148.6
MPa
and
284. 1 MPa , respectively , the maximum reduction in
area
and
elongation are 78 %
and
11
% , respectively. At
700-800
"C,
the effects of test
scheme
on material yield strength , elongation
and
reduction in
area
is relatively large , the maximum disparity of the values in this temperature range is
44%
,
36%
and
35%
, however , no
significant effect of test
scheme
on material tensile strength is observed. At
900-1100
"C
, the
mechanical
properties
and
ductility
decrease
sharply first with inceasing the test temperature
and
then gradually
to
a
stable
level, the minimum yield strength
and
tensile strength is
19.3
MPa
and
68. 6 MPa,
and
the minimum reduction in area
and
elongation is
18.85%
and
O.
87%
, respectively. At
800-1100
"C
, the
effects of test
scheme
on material yield strength and ductility are very small. Through observations using QUANTA-400 environmental
scanning
electron microscope , fracture
mechanism
of the deposited metal at
700
"C
is
ductile
fracture , low plasticity zone and thermal
embrittlement
phenomenon
appear
between
800-900
"C
,
and
fracture model of the deposited metal at
1100
"C
is brittle fracture.
Key
words:
Ni-based
alloy; deposited
metal;
high temperature
performance;
fracture morphology
焊缝的性能主要由熔敷金属的性能决定，当熔敷
金属的性能满足设计要求时，其焊缝的性能也就满足
要求，两者之间存在一一对应关系
[1]
Monel
-4
00
合金
收稿日期
2013
-07
-30
;
修订日期
2013-10-30
基金项目:
科技重大专项子课题项目
(2009ZX04014-064-05
)
作者简介.
陈重毅
(1983
一)
，男，讲师，从事焊接有限元分析及试验
验证，电话:
15044965622 , E-mail:
czychenzhongyi@
imus
t. C
I1,
具有较好的耐腐蚀性能，其工作环境多为高温、高压和
具有强腐蚀气体的流场等
[2]
。在如此恶劣的工作环境
下，要保证设备的正常工作，要求材料不仅具有优异的
耐腐蚀性能，还要求具有一定的高温强度，来抵抗高温
及高压。
Monel
-4
00
焊接接头是设备容易产生软化和
失效的部位
[3-5]
尤其在焊缝区，由于焊缝的成分和组
织与母材存在一定的差异性，使材料的高温性能也产
资源评论
