摘要
Incoloy 800H合金（以下简称800H合金）是一种典型的Fe-Ni-Cr系耐蚀合金，具有稳定的奥氏体结构且层错能较低。由于其具有良好的耐高温氧化与腐蚀性能， 800H合金在航天航空、石油化工、核电等领域得到非常广泛的应用。随着服役环境对材料的耐腐蚀性能要求日益苛刻，改善合金的耐蚀性能一直是研究者们关注的重点科学问题。随着“晶界工程”概念的提出，利用形变热处理工艺实现晶界特征分布优化成为提高合金耐蚀性能的重要途径之一。然而，影响晶界特征分布优化的因素复杂，目前尚未出现通用的适用于不同合金体系的晶界工程的形变热处理工艺。本文研究了形变热处理工艺中典型参数对800H合金晶界特征分布的影响规律，在确定最佳参数后，采用准原位表征技术探究了合金晶界网络演变的过程，并进一步研究了优化后的晶界特征分布对合金力学性能与腐蚀性能的影响规律。研究工作的主要结论如下： （1）考虑到Σ3n（n=1, 2, 3）晶界占比以及晶粒尺寸的双重影响，结合试样的拉伸强度和耐蚀性能，确定最佳形变热处理工艺参数为：5%冷轧压下率+1100℃退火60min。 （2）室温形变热处理工艺实现了特殊孪晶界占比的大幅提升，Σ3n晶界占比从58.51%提高至85.07%，并打破了随机大角度晶界的连通性，实现了晶界特征分布的优化。 （3）初始变形温度改变了试样位错累积程度。在达到试样的临界变形量与对应再结晶温度时，相比于室温变形，深冷变形的晶界优化效果更佳，Σ3n晶界占比提高了8%。 （4）利用准原位EBSD技术研究了试样退火前后相同空间位置的晶界演化过程，观察到特殊孪晶界优先倾向于在形变储能释放较高的区域形成。在晶界网络演变过程中，形变储能的释放促进了晶界的迁移，提高了随机晶界网络被破坏的概率。 （5）通过室温拉伸与电化学测试实验，对比了最佳晶界优化试样与母材试样的力学性能和耐腐蚀性能，结果表明晶界优化试样能有效改善合金的力学性能与耐腐蚀性能。
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