镍基耐蚀合金

C-276 铸锭元素偏析和均匀化工艺

HASTELLOYC-276 合金是 Ni-Cr-Mo-W 型耐蚀合金的一种，由于同时含有质量分数为

16%左右的 Mo 和 Cr 元素以及 4%的 W 元素，合金在氧化性介质和还原性介质中都具有较
强的抵抗能力，因此又被称为通用型耐蚀合金。该类合金可以服役于一般不锈钢和其他材料
无法胜任的严重工程腐蚀环境，目前广泛应用于化工制造、电厂烟气脱硫、造纸和海洋开发
等众多领域，也被认为是目前世界上应用最为广泛的镍基耐蚀合金之一。

由于具有较高的合金度

,特别是大量高比例的 Mo 和 W 元素，C-276 合金不但具有较高

的热变形抗力，而且在凝固过程中容易产生较严重的枝晶偏析，并析出

μ 相等有害相，从

而造成热加工塑性下降。因此对于该合金，在热加工前对铸锭进行适当的均匀化处理来改善
热加工塑性是十分必要的。目前，对于镍基高温合金的均匀化工艺制定有一定的报道，但对
于如

C-276 这种具有更高合金度的镍基耐蚀合金，文献报道主要都集中在耐腐蚀性能上，

关于偏析、均匀化处理和热加工性的研究还比较少见，特别是国内的实际生产中由于没有合
适的均匀化制度，普遍存在着可锻性差、开坯率低等问题。

北京科技大学的科研人员利用组织分析方法研究了镍基耐蚀合金

C-276 经真空冶炼+电

渣重溶后铸锭的组织特征和元素偏析情况，根据残余偏析指数模型计算并选取了四种均匀
化实验制度，通过均匀化实验后的组织分析和热物理模拟锻造实验验证并最终确立了适合
C-276 合金的均匀化制度。研究结果：

（

1）均匀化前 C-276 合金铸锭具有明显的枝晶组织，R/2 处枝晶间距最大；偏析最严

重的元素是

Mo，在枝晶间富集；析出相主要是 M6C 型碳化物。另外，锻造会诱使 μ 相在

Mo 的聚集处析出，并严重影响热加工塑性。

（

2）运用残余偏析指数模型，可以根据枝晶间距和元素的扩散系数，计算出不同温度

下均匀化达到要求所需要的时间，实验证明该模型可以用于指导制定均匀化制度。

（

3）综合考虑均匀化后偏析消除情况和晶粒长大情况，结合 Gleeble 试验机模拟锻造

加工的结果，确定

1170

℃下加热 20h 是 C-276 合金较为理想的均匀化制度。