材料论文Inconel718镍基高温合金分析与研究-午虎特种合金技术部

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激光喷丸IN718镍基合金的高温晶粒演变规律及析出相分析

激光喷丸IN718镍基合金的高温晶粒演变规律及析出相分析

212013"
摘要:为了研究激光喷丸I718铢基合金的高温晶粒演变规律及其高温析出相,开展了不同功
率密度的激光喷丸强化试验,并对激光喷丸试样进行高温保持试验,对比分析了不同温度和激
光功率密度作用下试样的显微硬度以匕外,通过扫描电子显微镜(SEM)观测了试样的晶粒形貌,
并采用能谱仪(EDS)对IA718合金的高温析出相进行分析.研究结果表明,高温保持冷却后试样
基金资助项目(2018M630526);

“六
才高峰”高次人才
养资助项目(GDZB - 050 );


测与控制重点建设实验室开放课题
(JSKLEDC201503);江苏大学“青年骨干教师培养工程”资助项目(2016016)
第一作者简介:黄舒(1983一),女,
东 ,副研究员,
(huangshu11@ ),主要从事激光特种加工及材料疲劳特
排灌机械工程学报 Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering
2019 年 8 " 第37卷第8期 Aug. 2019 Vol.37 No.8
IN718
及析
的高温晶粒 分析
黄舒,刘牧熙*,胡晓奇,李红宇,胡磊
(江苏大学机械工程学院,
中图分类号:TN249 文献标志码:A 文章编号:1674-8530(2019)08-0730-07
Do/ 10N969/j王sn.1674-8530.19因018
开放科学(资丸IN718鎳基合金的高温晶粒演变规律及析出相分析[J].排灌机械工程学报,2019,37(8) #730-736. HUANG Shu, LIU Muxi, HU Xiaoqi, rt al. Analysis of grain evolution and precipitated phase in IN718 alloy subjected to laser perf ning at elevaten temperature] J]. Joursai of drainage and irrigation machinery engineering(JDIME) , 2019,37(8) #730-736.( in Chinese)

关于718高温合金讨论解读

关于718高温合金讨论解读

LRF+HT后 GA粉末成形试样的硬度测试结果:HRC 41; 40.5 GA粉末成形试样沉积态的硬度HRC17 PREP粉末成形试样沉积态的硬度测试结果HRC21 LRF+HT后PREP粉末成形试样布氏硬度值HB为401 相当于HRC43.6 锻件技术标准规定布氏硬度值HB为346~450 试样热处理(HT): 均匀处理:1080℃, 1.5 h AC 固溶处理:980℃, 1 h AC 时效处理:720 ℃, 保温8 h →炉冷56 ℃/h→620℃, 8 h AC
LRFGAIN718 +HT LRFPREPIN718 +HT Cast IN718
650℃/620 MPa
9
2.8
650℃/620 MPa
186
1.6
650℃/620 MPa
≥23
≥3
存在问题
部分力学性能的重复性和可靠性 持久塑性偏低问题的解决(δ相的控制) 疲劳及蠕变性能没有做 强化机理的近一步深入研究
固溶处理 时效处理 热处理对材料性能 材料晶粒粗化,晶界和晶内均 (1010~1065) 720℃±5℃,8h,以50 无δ相,存在缺口敏感性,但 ℃±10℃,1h,油 ℃/h炉冷至620 ±5℃,8h, 对提高冲击性能和抗低温氢脆 冷、空冷或水冷 空冷 有利 (950~980) 720℃±5℃,8h,以50 材料晶界有δ相,有利于消除 ℃±10℃,1h,油 ℃/h炉冷至620 ±5℃,8h, 缺口敏感性,是最常用热处理 冷、空冷或水冷 空冷 制度,也称为标准热处理制度 720℃±5℃,8h,以50 材料中的δ相较少,能提高材 ℃/h炉冷至620 ±5℃,8h, 料的强度和冲击性能。该制度 空冷 也称为直接时效热处理制度

镍基高温合金的研究与工程应用

镍基高温合金的研究与工程应用

镍基高温合金的研究与工程应用随着机械制造和航空航天工业的不断发展,对于高温高压材料的需求也越来越大。

而镍基高温合金便成为了解决这一难题的重要材料之一。

镍基高温合金具有优异的高温抗氧化性能、高强度和耐磨性等特点,成为了高端制造领域的首选材料之一。

本文将探讨镍基高温合金的研究和工程应用。

一、镍基高温合金的分类和组成镍基高温合金按所含元素定性可分为镍基合金、高温合金、超高温合金和热成形合金四类。

在这四个类别中,镍基合金和高温合金是大量被应用的两个类别。

镍基合金主要由镍、铬和铁组成,常常加入一定比例的铝、钛和钨等元素,其中铬的含量在10%~30%之间。

高温合金除包含镍、铬、铁外,还含有铝、钛、钪、钼等元素,富铝高温合金还含有少量的硼、锰、锆等元素。

二、镍基高温合金的性能镍基高温合金具有很强的高温抗氧化性能,能够保持高温下的结构稳定性,在较长时间内不会发生软化、变形和腐蚀。

这一性能通过合金中添加铝、硅、钆等元素进行增强。

同时,镍基高温合金还具有高强度和耐磨性,能够在高速摩擦和高压环境下保持稳定性能,避免失效和生产事故的发生。

三、镍基高温合金的研究目前,针对镍基高温合金的研究主要集中在材料的制备、加工、表面处理和性能优化等方面。

对于材料制备方面,热状态下的粉末冶金、熔炼和快速凝固技术是当前的研究热点。

通过这些制备方法,能够获得颗粒更细、晶粒更细的材料。

对于材料加工方面,高温合金在制造过程中需进行多次热加工和热处理,以获得其高强度、高稳定性的特点。

表面处理方面,通常蒸镀、喷涂等方法常常用于增强镍基高温合金的抗腐蚀性能。

性能优化方面,深入研究各类添加元素对于合金力学性能的影响,以及不同工艺对于合金微观结构的影响均是当前研究的方向之一。

四、镍基高温合金的应用随着工业技术的不断提高,镍基高温合金的应用领域越来越广泛。

在航空航天、军事、电力、船舶制造等领域,镍基高温合金都有广泛的应用。

一方面,镍基高温合金能够长时间保持在高温高压环境下的稳定性能,在火箭发动机、航空发动机和汽车发动机等高温机件中得到应用。

Inconel718(N07718、NC19FeNb)镍基合金 高温合金

Inconel718(N07718、NC19FeNb)镍基合金 高温合金

上海商虎/张工:158 –0185 -9914材料牌号:Inconel718镍基合金美国牌号:NO7718德国牌号:W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5法国牌号:Nc19FeNb一、Inconel718(N07718)镍基合金概述:Inconel718合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金,在-253~700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性,能够制造各种形状复杂的零部件,在宇航、核能、石油工业中,在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。

该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感,掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系,可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程,就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。

供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。

可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。

1、Inconel718材料牌号:Inconel718。

2、Inconel718相近牌号:Inconel718(美国),NC19FeNb(法国)。

3、Inconel718材料的技术标准4、Inconel718化学成分:该合金的化学成分分为3类:标准成分、优质成分、高纯成分,见表1-1。

优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌,从而减少碳化铌的数量,减少疲劳源和增加强化相的数量,提高抗疲劳性能和材料强度。

同时减少有害杂质和气体含量。

高纯成分是在优质标准基础上降低硫和有害杂质的含量,提高材料纯度和综合性能。

核能应用的Inconel718合金,需控制硼含量(其他元素成分不变),具体含量由供需双方协商确定。

当ω(B)≤0.002%时,为与宇航工业用的Inconel718合金加以区别,合金牌号为Inconel718A。

镍基高温合金的高温氢脆性机制研究与优化

镍基高温合金的高温氢脆性机制研究与优化

镍基高温合金的高温氢脆性机制研究与优化高温氢脆性是指金属材料在高温环境中,受到氢气的作用而失去其原有的塑性和韧性,出现脆性断裂的现象。

镍基高温合金作为重要的高温结构材料,在航空、能源等领域得到广泛应用。

然而,高温氢脆性的存在限制了镍基高温合金的使用范围和寿命,因此研究和优化高温氢脆性机制具有重要的理论和实践意义。

一、高温氢脆性的机制高温氢脆性机制涉及多种因素,主要包括氢的渗透、扩散和损伤耦合效应。

在高温下,氢气易被吸附和渗透到金属内部,进而扩散到金属晶界和位错等缺陷处。

当氢元素积聚到一定程度时,会导致金属晶界的脆化和晶体内部的应力集中。

氢元素的存在也会改变金属结构的电子结合能,降低金属的韧性和延展性。

此外,氢元素与金属原子形成氢原子与金属原子的化学键,导致晶体结构的不稳定性,使金属更加脆弱。

因此,理解和研究高温氢脆性的机制是优化镍基高温合金的关键。

二、高温氢脆性的研究方法为了研究高温氢脆性机制,我们可以采用多种实验和计算方法。

实验方法可以利用氢脆性测试设备对镍基高温合金进行氢脆性测试,以评估其脆性和韧性。

同时,还可以通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等观察材料的显微组织和缺陷情况。

计算方法可以利用分子动力学模拟、密度泛函理论等对材料的结构和性能进行计算。

通过实验和计算相结合,可以全面了解高温氢脆性的机制,并为优化合金提供科学依据。

三、高温氢脆性的优化策略为了降低镍基高温合金的高温氢脆性,可以采取如下优化策略:1. 选择合适的合金元素:通过调整合金中的元素成分和比例,可以改善合金的抗氢脆性能。

比如,添加一定量的稀土元素能够有效地抑制氢的渗透和扩散,提高合金的抗氢效果。

2. 提高晶界的稳定性:通过提高晶界的强度和稳定性,可以减少氢在晶界的聚集和导致的脆化现象。

可以采用微合金化技术、热处理等方法,改善合金的晶界结构和性能。

3.改善材料的制备和加工工艺:合适的制备和加工工艺可以降低氢元素的渗透和扩散速率,减少合金的氢脆性。

Inconel718是什么材料Inconel718合金热处理

Inconel718是什么材料Inconel718合金热处理

Inconel718是什么材料Inconel718合金热处理Inconel 718(GH4169)概述:常用的718合金按强度可分为两类,AMS规范的718,屈服强度为150ksi,和NACE规范的718,屈服强度为120ksi。

718合金是一款可沉淀硬化的镍基合金,在高达704°C的高温环境下,仍展现出很高的屈服强度,抗拉强度和蠕变开裂强度。

718合金的时效硬化反应较迟缓,因此在退火和焊接的过程中不会随加热和冷却而硬化。

相比于其他添加了铝和钛的镍基超级合金,718合金的焊接性能非常优秀。

相近牌号:GH4169、GH169(中国)、NC19FeNb(法国)、NiCr19Fe19Nb5、Mo3(德国)、NA 51(英国)Inconel718、UNS NO7718(美国)NiCr19Nb5Mo3(ISO)化学成分:C≤0.08Mn≤0.35Si≤0.015P≤0.35S≤0.015Cr17~21Ni50~55Mo2.8~3.3Cu≤0.3Ti0.65~1.15Al0.2~0.8Fe余量Nb4.75~5.5B≤0.006物理性能:密度ρ=8.24g/cm3熔化温度范围1260~1320℃机械性能:抗拉强度:150ksi 以上屈服强度:120-145ksi4D延伸率:20%以上断面收缩率(dia≤10”): 35%以上断面收缩率(dia>10”): 25%以上硬度:30-40HRCV型缺口冲击强度(-59°C或更低):平均能量:35ft/lbs (47J)以上单次最低能量:30ft/lbs (40J)热处理1021-1052°C固溶退火1-2.5小时,然后水淬。

直径小于3.5”的棒料可用水淬或空冷。

774-802°C时效6-8小时,然后空冷。

热处理需由钢厂进行,或者钢厂指导下进行。

应用喷气式发动机和高速机身零件,例如轮子,涡轮机叶片,垫片,高温螺栓,紧固件等。

热处理方法1:获取最好的抗拉强度和应力开裂强度954-982°C,1小时,空冷+718°C ,8小时,按56°C/小时冷却至621°C,保温8个小时,然后空冷。

关于718高温合金讨论

关于718高温合金讨论
关于IN718高温合金讨论
报告人:赵晓明 2007.12.14
镍基高温合金的相元素组成及作用
镍基高温合金的相结构及化学计量式
镍基高温合金的两种主要强化相结构
AMS5596A标准规定IN718的成分
使用温度在540-705℃
IN718的温度时间转变(TTT)曲线
1150℃1h水淬后的(TTT)曲线

文献中报道的IN718热处理制度
低温固溶+时效 (927~1010℃)固溶 10-60min,空冷,718℃×8h炉冷 +620℃×18h空冷。 高温固溶+时效 (1038~1066℃)固溶 10-60min,空冷,760℃×10h炉 冷+649℃×20h空冷。 适用于初始晶粒比较大的铸造合金,不适应于晶粒较小的 锻造合金。δ相熔解会促进晶粒长大
镍基高温合金强化机理
固溶强化 沉淀强化(最高70%的沉淀相) 1.沉淀相的数量是获得强化效果的 基本条件-通过冷速的调整。 2.沉淀相大小是一个非常重要的 参 量。存在一个临界质点尺寸,临界 尺寸处可以获得最大的强化效果。 3.沉淀相的形貌和质点间距。
质点尺寸对Ni-Cr-Al-Ti 性能的影响 合金
IN718激光立体成形件
IN718薄壁试样件
IN718空心叶片
IN718激光成形、焊接性良好
不同粉末特性LSFIN718的熔凝组织
GA激光沉积试样组织
PREP激光沉积试样组织
LSF制备IN718的性能提高与改善
Material condition(25℃) GAGH4169 As-deposited LRFGAGH4169+HT LRFPREPGH4169+HT Wrought UTS[MPa] 845 1240 1360 1340 %0.2YS [MPa] 590 1133 1170 1100 %0.2YS [MPa] 935 985 930 EL[%] 11 9 18 12 EL[%] 8 21 12 RA[%] 26 16 26 15 RA[%] 13 26 15

【研究】Inconel718(N07718)性能、特性、参数...

【研究】Inconel718(N07718)性能、特性、参数...

材料牌号:Inconel718镍基合金美国牌号:NO7718德国牌号:W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5法国牌号:Nc19FeNb一、Inconel718(N07718)镍基合金概述:Inconel718合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金,在-253~700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性,能够制造各种形状复杂的零部件,在宇航、核能、石油工业中,在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。

该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感,掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系,可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程,就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。

供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。

可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。

1、Inconel718材料牌号:Inconel718。

2、Inconel718相近牌号:Inconel718(美国),NC19FeNb(法国)。

加工和热处理Inconel718合金在机械加工领域属难加工材料。

预热工件在加热之前和加热过程中都必须进行表面清理,保持表面清洁。

若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属,Inconel718合金将变脆。

杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。

燃料的硫含量要低,如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%,城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3,石油气的硫含量低于0.5%是理想的。

加热的电炉最好要具有较精确的控温能力,炉气必须为中性或弱碱性,应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动。

热加工Inconel718合金合适的热加工温度为1120-900℃,冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式,热加工后应及时退火以保证得到最佳的性能。

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1.4 Inconel 718 化学成分 该合金的化学成分分为 3 类:标准成分、优质成分、高纯成分,材料论文】 Inconel 718 镍基高温合金分析与研究 -午虎特种合金技术部Inconel 718 概述Inconel 718 合金是以体心四方的 γ " 和面心立方的 γ′相沉淀强化的镍基高温合金,在 -253 ~ 700 ℃温度范围内具有良好的综合性能,650 ℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位, 并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能 ,以及良好的加工性能、焊接性能和 长期组织稳定性,能够制造各种形状复杂的零部件,在宇航、核能、石油工业中,在上述温 度范围内获得了极为广泛的应用。

该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感,掌握合金中相析出和溶解规律及 组织与工艺、性能间的相互关系,可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程, 就能 获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。

供应的品种有锻件、 锻棒、轧棒、 冷轧棒、 圆饼、环件、板、带、丝、管等。

可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构 件、机匣等零部件在航空上长期使用。

相近牌号 Inconel 718( 美国 ),NC19FeNb ( 法 国) 材料的技术标准 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》HB 6702-1993 《WZ8 系列用 Inconel 718 合金棒材》 GJB 3165 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》 GJB 1952 《航空用高温合金冷轧薄板规范》GJB 1953 《 航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范》 GJB 2612 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》 GJB 3317 《 航空用高温合金热轧板材规范》 GJB 2297 《航空用高温合金冷拔(轧)无缝管规范》 GJB 3020 《航空用高温合金环坯规范》 GJB 3167 《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》 GJB 3318 《航空用高温合金冷轧带材规范》 GJB 2611 《 航空用高温合金冷拉棒材规范》 YB/T5247 《焊接用高温合金冷拉丝》 YB/T5249 《冷镦用高温合金冷拉丝》YB/T5245 《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》 GB/T14993 《 转动部件用高温合金热轧棒材》 GB/T14994 《高温合金冷拉棒材》 GB/T14995 《高温合金热轧板》 GB/T14996 《高温合金冷轧薄板》 GB/T14997 《高温合金锻制圆饼》 GB/T14998 《高温合金坯件毛坏》GB/T14992 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》 HB 5199《 航空用高温合金冷轧薄板》 HB 5198 《航空叶片用变形高温合金棒材》 HB 5189 《航空叶片用变形高温合金棒材》HB 6072 《WZ8 系列用 Inconel 718 合金棒材》 见表 1-1 。

优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌,从而减少碳化铌的数量,减少疲劳源 和增1.1 Inconel 718 材料牌号 Inconel 7181.2 Inconel 718 1.3 Inconel 718 GJB 2612-1996加强化相的数量,提高抗疲劳性能和材料强度。

同时减少有害杂质和气体含量。

高纯成分是在优质标准基础上降低硫和有害杂质的含量,提高材料纯度和综合性能。

核能应用的Inconel 718 合金,需控制硼含量(其他元素成分不变),具体含量由供需双方协商确定。

当ω(B)≤0.002% 时,为与宇航工业用的Inconel 718 合金加以区别,合金牌1-1%1.5 Inconel 718 热处理制度合金具有不同的热处理制度,以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量,从而获得不同级别的力学性能。

合金热处理制度分 3 类:Ⅰ:(1010 ~1065)℃± 10 ℃,1h ,油冷、空冷或水冷+720 ℃± 5℃,8h ,以50℃/h 炉冷至620℃± 5℃,8h ,空冷。

经此制度处理的材料晶粒粗化,晶界和晶内均无δ 相,存在缺口敏感性,但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。

Ⅱ:(950 ~980)℃± 10 ℃,1h ,油冷、空冷或水冷+720 ℃± 5 ℃,8h ,以50℃/h 炉冷至620℃± 5℃,8h ,空冷。

经此制度处理的材料有δ 相,有利于消除缺口敏感性,是最常用的热处理制度,也称为标准热处理制度。

Ⅲ:720℃± 5 ℃,8h,以50℃/h 炉冷至620 ℃± 5℃,8h ,空冷。

经此制度处理后,材料中的δ 相较少,能提高材料的强度和冲击性能。

该制度也称为直接时效热处理制度。

1.6 Inconel 718 品种规格和供应状态可以供应模锻件(盘、整体锻件)、饼、环、棒(锻棒、轧棒、冷拉棒)、板、丝、带、管、不同形状和尺寸的紧固件、弹性元件等、交货状态由供需双方商定。

丝材以商定的交货状态成盘状交货。

1.7 Inconel 718 熔炼和铸造工艺合金的冶炼工艺分为 3 类:真空感应加电渣重熔;真空感应加真空电弧重熔;真空感应加电渣重熔加真空电弧重熔。

可根据零件的使用要求,选择所需的冶炼工艺,满足应用要求。

1.8 Inconel 718 应用概况与特殊要求制造航空和航天发动机中的各种静止件和转动件,如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件;制造核能工业应用、 Inconel 718 力学性能的各种弹性元件和格架;制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。

近年来, 在对该合金研究不断深化和对该合金应用不断扩大的基础上, 为提高质量和降低成 本,发展了很多新工艺: 真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺, 有效减轻铌偏析;采用喷射成 型工艺,生产环件, 降低生产成本和缩短生产周期;采用超塑成型工艺,扩大产品的生产范 围。

、 Inconel 718 物理及化学性能2.1 Inconel 718 热性能 2.1.1 Inconel 718 熔化温度范围 2.1.2 Inconel 718 热导率 见表 2-2.1.4 Inconel 718 线膨胀系数 见表 2-3 ; 2.2 Inconel 718 密度 ρ =8.24g/cm3 2.3 Inconel 718 电性能表 2-2[2]2-3[2]2.4 Inconel 718 2.5 Inconel 718 化学性能2.5.1 Inconel 718 抗氧化性能 在空气介质中试验 100h 后的氧化速率见表 2-4 。

表2-43-13-1[1] 1260 ~1320 ℃。

四、Inconel 718 组织结构4.1 相变温度γ " 相是该合金的主要强化相,其最高稳定温度是650 ℃,开始固熔温度为840 ~870 ℃,完全固熔温度是950 ℃,γ′相也是该合金的强化相,但数量少于γ " 相,其析出温度是600 ℃,完全熔解温度是840 ℃;δ相的开始析出温度是700 ℃,析出峰温度是940℃,980 ℃开始熔解,完全熔解温度是1020 ℃。

4.2 时间-温度-组织转变曲线见图4-1。

4.3 合金组织结构4.3.1 合金标准热处理状态的组织由γ基体、γ′、γ"N、bCδ、相组成。

γ"(Ni3Nb) 相是主要强化相,为体心四方有序结构的亚稳定相,呈圆盘状在基体中弥散共格析出,在长期时效或长期应用期间,有向δ相转变的趋势,使强度下降。

γ′T(i)N)相i3(的Al数量、次于γ " 相,呈球状弥散析出,对合金起一部分强化作用。

δ 相主要在晶界析出,其形貌与锻造期间的终锻温度有关,终锻温度在900 ℃,形成针状,在晶界和晶内析出;终锻温度达930 ℃,δ 相呈颗粒状,均匀分布;终锻温度达950 ℃,δ 相呈短棒状,分布于晶界为主;终锻温度达980 ℃,在晶界析出少量针状δ相,锻件出现持久缺口敏感性。

终锻温度达到1020 ℃或更高,锻件中无δ相析出,晶粒随之粗化,锻件有持久缺口敏感性。

锻造过程中,δ 相在晶界析出,能起到钉扎作用,阻碍晶粒粗化。

4.3.2 L 相是变形Inconel 718 合金中不允许存在的相,该相富铌,存在于铸锭枝晶间,降低铸锭初熔点,铸锭中L 相固溶温度和均匀化时间的关系见图4-2。

4.3.3 晶粒度4.3.3.1 合金在高温固熔(保温2h )时的晶粒长大倾向见图4-3 。

4.3.3.2 棒材(原始晶粒9~9.5 级)经不同温度加热并以不同变形量锻造变形后,再经过标准热处理(固溶温度965℃,1h ),其晶粒度的变化见表4-1。

4.3.3.3 锻件技术标准规定,普通锻件平均晶粒度为 4 级,允许个别 2 级,高强锻件平均晶粒度为8 级,允许个别 2 级;直接时效锻件平均晶粒度应为10 级或更细。

4.3.4 直接时效的锻件在600 ~700 ℃长期时效500h 后,析出相数量的变化见表4-2。

表4-1[19]表4-2[11]5.1 成型性能5.1.1 因Inconel 718 合金中铌含量高,合金中的铌偏析程度与冶金工艺直接相关。

电渣重熔和真空电弧熔炼的熔炼速度和电极棒的质量状态直接影响材质的优劣。

熔速快,易形成富铌的黑斑;熔速慢,会形成贫铌的白斑;电极棒表面质量差和电极棒内部有裂纹,均易导致白斑的形成,所以,提高电极棒质量和控制熔速及提高钢锭的凝固速率是冶炼工艺的关键因素。

为避免钢锭中的元素偏析五、Inconel 718 工艺性能与要求过重,至今采用的钢锭直径不大于508mm 。

均匀化工艺必须确保钢锭中的L 相完全熔解。

钢锭两阶段均匀化和中间坯二次均匀化处理的时间,根据钢锭和中间坯的直径而定。

均匀化工艺的控制与材料中的铌偏析程度直接相关。

目前生产中采用的1160 ℃,20h ± 1180 ℃,44h 的均匀化工艺,尚不足以消除钢锭中心的偏析,因此建议采用以下均匀化工艺:1. 1150 ~1160 ℃,20 ~30h +1180 ~1190 ℃,110 ~130h ;2. 1160 ℃,24h +1200 ℃,70h[20] 。

5.1.2 经均匀化处理的合金具有良好的热加工性能,钢锭的开坯加热温度不得超过1120 ℃。

锻件的锻造工艺应根据锻件使用状况和应用要求,结合生产厂的生产条件而定。

开坯和生产锻件是,中间退火温度和终锻温度必须根据零件所要求的组织状态和性能来确定,一般情况下,锻造的终锻温度控制在930 ~950 ℃之间为宜。

各类锻件的锻造温度和变形程度见表5-1 。

表5.1.3 与板材冷成形有关的性能见表5-2 。

5.1.4 锻件的变形程度、终锻温度和晶粒尺寸之间的关系见图5-1 。

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