δ相对Inconel 718合金组织与疲劳性能影响的研究进展

Inconel 718合金中δ相数量与形貌的控制是保证产品性能的关键因素。介绍了近年来Inconel 718合金中δ相对其组织与疲劳性能影响的研究进展。综述了合金中δ相的形成与析出、溶解规律,δ相与热变形参数间的对应关系及δ相对疲劳性能的影响。     

热处理工艺对Inconel718合金多层夹芯板结构的微观组织与力学性能的影响

采用LBW+SPF组合技术制造Inconel718合金多层夹芯板结构.为了增强多层夹芯板结构使用时的安全性,研究其热处理技术.结果表明:Inconel718合金在焊接过程产生了Nb含量较高的Laves沉淀相;超塑成形后焊缝中的Nb元素的偏析问题得了缓解;经980℃固溶30min处理后,焊缝中的δ相完全回溶母体γ相,焊缝...     

热处理工艺对Inconel718合金组织、力学性能及耐蚀性能的影响

对高含H2S/CO2酸性油气田封隔器材料-Inconel718镍基合金进行固溶处理和时效处理,研究不同热处理工艺条件下合金的组织、力学性能、耐蚀性能之间的关系。结果表明:随着固溶温度的升高,δ相不断溶入基体。材料经时效处理后析出第二相γ″相,硬度和强度明显高于固溶处理的样品,1000℃固溶+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效处理的样品硬度和强度达到最大值。高温高压H2S/CO2介质中挂片实验的结果表明,不同热处理的Inconel718合金均具有良好的耐腐蚀性能,经固溶处理的材料耐腐蚀性略优于经固溶+时效处理的材料。高温高压H2S/CO2应力腐蚀实验的结果表明,Inconel718没有发生应力腐蚀开裂迹象。综合考虑耐蚀性能和力学性能,确定Inconel718合金的最佳热处理工艺为:1000℃固溶1h+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效。     

Inconel718合金耐腐蚀性能研究及基于电化学方法的腐蚀评价综述

综述了Inconel718合金抗均匀腐蚀、应力腐蚀、电偶腐蚀、热腐蚀、氢脆等常见耐腐蚀性能,指出了In-conel718合金耐腐蚀性能研究中存在的关键问题,分析了Inconel718合金具有优良耐腐蚀性能的原因。结合实例介绍了5种主要的电化学方法在评价同类镍基合金耐腐蚀性能方面的应用和原理,总结了不同电化学方法的主要研究目的,提出运用其他表征手段结合电化学方法进行综合研究的思路。最后展望了高温高压湿H2S腐蚀环境下In-conel718合金的腐蚀机理和电化学研究前景。     

Inconel 600及Inconel 718合金晶界偏聚研究进展

高温合金中的溶质晶界偏聚是影响合金多方面性能的重要因素.以高温合金Inconel 600和Inconel718为研究对象,总结了合金中溶质晶界偏聚的研究现状,并对已有的研究成果进行了深入分析,结果发现:溶质在Inconel 600合金中的偏聚规律对舍金性能的影响还需要进一步研究晶界偏聚特性、基本物理参量以及晶间腐蚀抗力的作用;溶质在Inconel 718合金中的晶界偏聚对合金性能的影响依然有待于进一步研究其作用机理、偏聚动力学和共偏聚特性.同时,指出今后高温合金中溶质晶界偏聚的研究方向为溶质晶界偏聚动力学以及溶质问晶界共偏聚行为.     

Al、Ti含量对Inconel 718合金铸造组织和凝固行为的影响

采用差热分析(DSC)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线衍射分析(XRD)测试手段,结合JMatPro模拟计算分析研究了Al、Ti含量对Inconel 718铸锭组织和凝固行为的影响。结果表明,不同Al、Ti含量Inconel 718合金的铸态组织均呈典型树枝状结构,枝晶间析出相主要由(γ+Laves)共晶相和少量M(C,N)构成。随着Al/Ti原子比的升高,铸态组织中黑色枝晶间区域数量明显增加,Laves相形态由块状向共晶筛网状转变,同时Laves相周围析出的针状一次δ相和枝晶间γ″相数量减少;Inconel 718合金的凝固次序没有改变,合金的液相线由1363.5℃(合金Ⅰ)降低至1358.7℃(合金Ⅲ),而Laves相初熔温度和MC相固溶温度变化不大(不超过1.4℃);Nb,Mo,Ti元素在枝晶间的偏析程度随着Al/Ti原子比的升高而减轻。热力学计算结果显示,增加Al/Ti原子比可以提高γ′相数量,降低γ″相的数量。改型合金的硬度值随着Al/Ti原子比的提高而增加,当Al/Ti=4.32且(Al+Ti)=3.1at.%时,硬度值达到了345HV,比Inconel 718母合金硬度提高了23.7%。     

高温保持对Inconel 718合金缺口敏感性的影响

研究了Inconel 718合金经980℃、1000℃及1020℃不同时间保温处理后,其缺口敏感性的变化规律,并采用扫描电镜(SEM)对拉伸断口及显微组织进行了分析.结果发现,经固溶、δ相时效、高温保持及双时效处理的Inconel718合金,980℃保温1h、6h时合金无缺口敏感性,但持久寿命较低;1000℃保温1h、3h、6h时,合金具有较好的高温持久性能;1020℃保温1h时则表现出了严重的缺口敏感性.Inconel 718合金经长时间高温保持处理后,基体中的δ相部分发生回溶,δ相含量太低是造成其缺口敏感的主要原因.     

一种可吸附油的气溶胶

德国的EOS公司宣布：已研发成功用激光烧结法制备部件的镍和铝金属粉末合金。合金是镍合金N718和铝合金AlSi10Mg。这种铸造合金是第一个有资格用于EOSINT M 270快速成形系统的铝合金。由于它的低密度和优越的导热性，这种铝合金也开辟了新的应用领域。EOS公司的镍合金IN718是一种镍基超耐热合金，相当于以前的Inconel 718合金。     

Inconel 718镍基高温合金热加工动态再结晶建模与计算

目的 建立Inconel 718镍基合金动态再结晶组织演变三维介观尺度计算模型.方法 采用Gleeble-1500型热力模拟试验机进行恒温恒应变速率压缩实验,获得Inconel 718高温合金热变形的真应力-应变曲线,并结合光学显微镜分析热变形后的材料的塑性流动规律与组织演化特征,获得材料参数.结果 基于流变和组织行为...     

GH169合金中的γ''''、γ"及δ相

一、前言 GH169合金(Inconel 718)是一种时效硬化Ni-Cr-Fe基变形高温合金,在650℃下该合金具有很高的强度、韧性、疲劳性能及良好的综合性能。合金中主要有γ’、γ”、δ相以及各种夹杂相。 γ”相为亚稳相,是GH169合金的主要强化相;γ’相也是亚稳相,强化效果次于γ”相;δ相的组成虽与γ”相相同,但无明显的强化作用。γ’和γ”相的稳定性直接影响到合金的热稳定性。Wachtel和Rack总结有关Inconel718合金的研究,认为该合金中存在如下相反应: γ相→γ’相→γ”相→δ相 为提高合金的热稳定性,Pineau采用调整强化元素Nb、Ti、Al的比例和增加Mo元素来得到盘片状γ”相包覆立方形六面体γ’相的γ’相+γ”相包覆组织,但由于强化元素Nb含量的减少而导致合金强度下降。本文对不改变成分的GH169合金中γ’相和γ”相共格生长复合组织及δ相的一般特征进行研究。     

718合金的现状与远景

H.L.Eiselstein 开发718Inconel 合金已经近30年了。最初,通用电气公司把这种合金用作飞机喷气发动机涡轮盘的材料。这种超合金当时最重要的性能是抗蠕变断裂和抗应力断裂。当一些工业部门发现了这种合金的     

激光选区熔化热输入参数对Inconel 718合金温度场的影响

采用有限元模拟及实验验证相结合的方法,通过模拟随温度变化的粉体层和已凝固合金层的热物理参数转化及激光往复扫描过程等,研究了不同激光扫描速率和功率条件下,制件温度场分布、熔池大小的变化规律。基于激光线能量密度的激光热输入综合参数,总结了Inconel 718合金激光选区熔化过程中熔池大小的预测方法。结果表明,在激光的作用下,温度场等温线分布呈现椭球型,同时椭球型向已凝固合金层偏移。在本次实验参数研究范围内,激光线能量密度与成型过程中熔池大小之间呈线性增长关系。同时,本研究通过激光选区熔化设备制备了不同激光热输入条件下的Inconel 718合金试样,并对熔池大小进行了实验验证,所得实验数据与模型预测结果吻合良好。     

Inconel 718 激光焊接接头组织与热影响区裂纹研究

采用CO2激光器对板厚为11mm的Inconel 718合金进行激光焊接,并利用金相分析和扫描电镜对Inconel 718激光焊接接头各区域组织以及热影响区显微裂纹产生的原因进行了分析。研究发现:利用激光对Inconel718进行焊接,可以获得成形良好的焊接接头;焊缝区域组织为铸造组织,从熔合线到焊缝中心由较长的树枝晶逐步变为等轴晶;热影响区因受循环热输入的影响,晶界较母材出现粗化现象,且在钉头缩颈处出现沿粗化的晶界扩展的液化裂纹,裂纹两侧存在低熔点共晶体,主要富集Nb及Mo元素,低熔点共晶体在热输入影响下发生液化是裂纹产生的主要原因。     

同轴送粉激光熔覆气泡逃逸行为及分布研究

目的 获取Inconel 718合金在同轴送粉激光熔覆过程中,熔池内气泡的动态行为及熔覆层中气孔缺陷的分布规律。方法 建立熔池内部气泡力学模型和方程,考虑气泡浮力、重力、气泡和熔液相对运动产生的黏滞力,以及熔液对流带来的拖曳力等力的综合作用,着重研究浮力、拖曳力对气泡逃逸行为的影响,并计算不同条件下的气泡逃逸时间;搭建“三明治”观测平台,原位观测在熔覆过程中熔池内气泡的动态行为,获取熔池寿命;进行单因素Inconel 718合金同轴送粉激光熔覆实验,探究熔覆层气孔缺陷的分布规律。结果 熔池寿命通常在0.2~0.4 s;熔池内气泡直径临界值约为60 μm,当熔池内气泡直径大于60 μm时更容易通过自身浮力逸出,与单因素实验获得的熔覆层中96.94%的气孔缺陷直径小于60 μm具有较好的一致性;对熔覆层气孔缺陷表征发现,浮力对临界直径以下气泡运动状态的影响一般小于拖曳力。结论 Inconel 718合金在激光熔覆过程中,熔池内气泡大小存在临界值,且主要受浮力向上运动及受拖曳力随熔池对流运动的影响,熔覆层中气孔缺陷倾向于分布在对流路径上。     

燃烧室后段焊接工艺研究

本文通过对CF34发动机燃烧室后段采用带机械手氩弧焊工艺技术研究实践,介绍了材料为Inconel 718高温合金的薄壁不等厚机匣构件对接焊的结构工艺特点,焊接工艺安排,焊接夹具设计和焊接参数优化以及焊接过程遇到的问题及其解决方案。     

热处理对粉末冶金Inconel 718合金TIG焊接的组织和性能的影响

用真空感应熔炼惰性气体雾化法(Vacuum induction melting inert gas atomization, VIGA)制备预合金粉末,然后用热等静压(Hot isostatic pressing, HIP)工艺制备粉末冶金Inconel 718板材。用钨极惰性气体保护焊(Tungstun inert gas arc welding, TIG)将板材连接并进行焊后固溶时效、均匀化和热等静压处理。用SEM和EBSD表征焊接接头的组织并测试接头区域的显微硬度,研究了焊后热处理对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,母材为细小的等轴晶,晶粒尺寸约为28μm,拉伸强度接近对同牌号变形高温合金的要求。在粉末冶金Inconel 718合金的接头处未观察到宏观气孔和夹杂等焊接缺陷,热处理后接头的强度与母材的性能相当。均匀化处理后Laves相基本上溶解了,组织均匀、塑性明显提高;热等静压处理可消除焊接后板材的显微孔洞,使力学性能的稳定性提高。在拉伸过程中合金的焊接接头优先在Laves相与基体的界面产生微气孔,其聚集产生微裂纹并最终发生断裂。     

O相合金Ti_2AlNb的研究进展

具有O相结构的Ti_2Al Nb合金是在Ti3Al系合金基础上拓展出来的新型金属间化合物材料,兼具了高的高温强度和相对较低的密度的特点,有望替代现有的Inconel 718镍基高温合金,用于制造高推重比航空发动机中的非转动部件甚至转动部件。概述了Ti_2Al Nb合金的特点和近年来我国在Ti_2Al Nb合金工程化研究方面取得的主要进展,对Ti_2Al Nb合金存在的不足以及当前研制过程中存在的主要问题进行了阐述,指出应立足于现有的钛合金冶炼和加工装备,并结合Ti_2Al Nb合金自身的特点,开发出成本更低、生产效率更高的工业化生产工艺技术。     

脱气温度对Inconel718粉末热等静压制件性能的影响

原始颗粒边界(PPB)是粉末高温合金的主要缺陷之一,通过脱气试验,研究了采用150℃、350℃、600℃温度进行粉末脱气对于Inconel718粉末热等静压制件的组织和性能的影响。研究结果表明,PPB缺陷会显著降低合金塑性,不同温度脱气对制件的组织和性能有明显影响,采用350℃脱气有利于消除粉末原始颗粒边界缺陷,提高制件的拉伸塑性。     

基于位错密度的晶体塑性有限元方法的数值模拟及参数标定

运用ABAQUS有限元分析软件对基于位错密度的晶体塑性有限元方法(CPFEM)及其晶体塑性参数进行了深入的研究。结果表明,CPFEM晶体塑性本构可以准确地体现材料的力学性能。通过讨论不同晶体塑性参数,得到各个参数可以分别控制材料的屈服强度、硬化过程、剪切应变速率、极限强度等性能。此外,为了标定材料的晶体塑性参数引入多晶的代表体积单元(RVE)模型,并讨论了晶粒数以及晶粒规整度对于RVE模型的影响。结果表明,RVE模型的晶粒数达到临界值750个时能够体现等轴晶的宏观各向同性。结合晶体塑性RVE模拟和拉伸试验结果,对Inconel 718合金的晶体塑性参数进行标定,晶体塑性有限元的模拟结果和实验结果的误差小于5%。证明经过标定的晶体塑性参数可以准确反映Inconel 718的力学性能,也使得进一步研究该合金介观晶粒尺度的力学性能成为可能。     

Density determination and simulation of Inconel 718 alloy at normal and metastable liquid states

The density of liquid Inconel 718 alloy was experimentally measured by electrostatic levitation technique,where the maximum undercooling of 100 K was realized for the commercial sample. The measured density of liquid Inconel 718 alloy is 7.39 g cm~(-3) at the liquidus temperature of 1663 K which was confirmed by DSC experiment, with the linear temperature coefficient of -6.89 × 10~(-4) g cm~(-3) K~(-1). Correspondingly,four ternary Ni-Cr-Fe compositions were designed to simulate the density of liquid Inconel 718 alloy with 16000 atoms, from which the liquid structure is revealed by pair distribution function. The predicted result shows a remarkable enhancement with the decrease of temperature at the first neighbor distance.