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Inconel718熱處理后性能上的變化

2014-4-24  閱讀(1884)

人們?yōu)樘岣逫nconel718合金的高溫組織穩(wěn)定性和力學(xué)性能進行大量研究工作,并集中在以下工藝:經(jīng)950~1050℃固溶后,再進行720℃+620℃二級時效;未經(jīng)固溶直接進行720℃+620℃二級時效等。這些熱處理工藝主要適用于高溫環(huán)境使用,而作為耐蝕合金使用時,其熱處理工藝:1025℃固溶+775℃時效,鮮有報道,并且缺乏對Inconel718合金不同常用熱處理工藝的組織及力學(xué)性能作系統(tǒng)對比研究。研究人員對幾種常用熱處理工藝下Inconel718合金的微觀組織進行觀察,研究熱處理工藝對Inconel718合金晶間析出物、彌散強化相與碳化物的形態(tài)特征及分布的影響,探討幾種常用熱處理工藝對Inconel718合金組織和力學(xué)性能的影響,為優(yōu)化熱處理工藝、提高合金綜合力學(xué)性能及針對合金的不同用途合理選取熱處理工藝提供依據(jù)。

  試驗用Inconel718合金經(jīng)真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔雙聯(lián)工藝冶煉而成,再經(jīng)均勻化處理并軋制成90mm×18mm的板材。試驗選取以下4種常用熱處理工藝::1025℃×2h(WQ)+775℃×7h(AC)(工藝簡稱:1025℃固溶時效);No.2:1050℃×1h(AC)+720℃×8h(FC,50℃/h)+620℃×8h(AC)(工藝簡稱:1050℃固溶時效);No.3:950℃×1h(AC)+720℃×8h(FC,50℃/h)+620℃×8h(AC)(工藝簡稱:950℃固溶時效);No.4:720℃×8h(FC,50℃/h)+620℃×8h(AC)(工藝簡稱:直接時效)。

  熱處理后試樣進行力學(xué)性能測試,采用MEF4M型光學(xué)顯微鏡進行組織觀察,用S-4300掃描電鏡(SEM)分析合金中δ相和碳化物的形貌、分布,同時用電鏡上的能譜儀(EDS)進行碳化物成分分析。通過H-800透射電子顯微鏡(TEM)和XRD實驗對合金中彌散強化相的形態(tài)、分布及物相作定性、定量分析。試驗結(jié)果如下:

  Inconel718經(jīng)950℃×1h固溶及直接時效時,合金晶粒度較細,為12~13級;經(jīng)1025℃×2h及1050℃×1h固溶后,合金晶粒顯著粗化,為5~6級;

  Inconel718合金經(jīng)950℃固溶時效時,δ相呈塊狀大量析出;直接時效時,δ相在部分晶界呈網(wǎng)狀連續(xù)析出;1025℃固溶時效時,δ相以不連續(xù)顆粒狀析出;在1050℃固溶時效時,無δ相析出。同時,晶界δ相的析出對晶粒的粗化起著有效的釘扎作用,抑制晶粒長大;

  Inconel718合金經(jīng)不同熱處理工藝后的強度跟強化相γ'、γ″的數(shù)量及晶粒度有關(guān),且強化相γ'、γ″的粗化降低了材料的屈強比;其塑韌性主要決定于δ相的數(shù)量及形貌。



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