Al含量对GH4169镍基合金组织及其稳定性的影响

GH4169合金中当Al含量处于合金标准范围内(0.45%)时,其晶内强化相γ″和γ′分开析出,晶界主要析出相为δ相;当Al含量为1.24%以上时,合金晶内析出γ″/γ′包覆组织",晶界δ相显著减少,而析出了大量的Laves相和少量的M7C3相及σ相.680℃,1000 h长期时效后,高Al合金中"包覆组织"长大缓慢,但晶界相数量显著增加,尺寸明显长大,而且析出了α-Cr相.随Al含量增加,这种趋势更加明显.Al含量增加显著地降低合金的室温冲击韧性,680℃长期时效后,冲击值更低.     

TEM STUDY OF PRECIPITATED PHASES IN P／M INCONEL 718 ALLOY UNDER LONG TIME EXPOSURE

用透射电子显微镜研究了改型与常规粉末７１８合金长期时效过程中γ″，γ′，δ相的析出、粗化行为．结果表明：改型合金与常规合金中γ″，γ′的析出行为不同，前者γ″和γ′主要以包覆及复合组织析出，后者γ″和γ′则多以单独、分离形式析出．在６５０℃等温１００００ｈ时效过程中，改型合金的γ″粗化速率低于常规合金，表现出良好的稳定性．经过７５０℃，１０００ｈ时效，两种合金均发生δ相的大量析出，但δ相在两个合金中析出的形貌、数量不同．     

INFLUENCES OF ASSOCIATED AND SEPARATE PRECIPITATION OFγ′WITH γ" ON THERMAL STRUCTURE STABILITY IN INCONEL718 TYPE ALLOYS

用透射电镜观察了Inconel718及其改型合金中的时效析出组织调整Nb,Ti,Al的含量及比例,可以得到与通常合金中γ′和γ″单独析出有所不同的γ′和γ″的复合组织及包覆组织两类析出形态、其中γ″在γ′上析出的包覆组织具有较好的高温长期时效组织稳定性过时效试验结果表明.改型合金不同于Inconel718合金γ″致δ的相转变,却以强化相溶解而使材料软化     

INCONEL718型合金中γ″和γ′的复合及单独析出对组织稳定性的影响

用透射电镜观察了Inconel718及其改型合金中的时效析出组织调整Nb,Ti,Al的含量及比例,可以得到与通常合金中γ′和γ″单独析出有所不同的γ′和γ″的复合组织及包覆组织两类析出形态、其中γ″在γ′上析出的包覆组织具有较好的高温长期时效组织稳定性过时效试验结果表明.改型合金不同于Inconel718合金γ″致δ的相转变,却以强化相溶解而使材料软化     

长期时效过程中GH625合金的析出相演变

采用扫描电镜和能谱对720℃长期时效后GH625合金的析出相进行了研究并测试了其拉伸性能。结果表明:长时时效促进了合金中γ相→γ″相→δ相的转变,5×10~3h时效后合金中析出了大量的δ相;析出相提高了时效态合金的屈服强度和抗拉强度但降低了合金的塑性。当γ″相的尺寸超过500 nm后对合金的塑性不利,而大量δ相的析出则严重降低了合金的塑性。     

Al对IN718合金拉伸性能及稳定性的影响

Al对IN718合金拉伸性能及其稳定性影响的研究结果表明,在标准热处理状态下,Al增加合金中γ"和γ'相析出总量,提高合金室温和680℃的抗拉伸强度,但Al抑制晶界δ相析出,促进Laves相、M7C3相和σ相等在晶界析出,恶化合金的拉伸塑性.经680℃长期时效以后,γ"和γ'相粒子长大,其中高Al合金中析出的γ"/γ'"包覆组织"的长大速率比常规合金中的γ"相小,但两者拉伸强度下降的速度基本相同;合金晶界状态恶化,使室温拉伸塑性明显降低;强化相粒子长大,合金基体的高温强度降低,使680℃拉伸塑性升高.     

GH4169合金经高温及应力时效处理后的组织演变及性能

以GH4169高温合金为研究对象,通过对其进行不同条件下的高温时效以及高温应力时效处理后,进行拉伸和疲劳寿命测试,研究其微观组织演变、剩余强度和疲劳寿命以及其相关机理。结果表明,GH4169合金在550℃时效时组织稳定;650℃高温时效后γ″相开始出现粗化,在应力作用下发生γ″→δ转变,强度和寿命降低;700℃高温时效后晶内γ″相向δ相转变明显,耦合应力进一步促进了相的转变。高温耦合应力的环境下表面发生氧化开裂大大降低了GH4169合金的疲劳寿命。     

热处理对Inconel718合金组织及力学性能的影响

针对Inconel 718合金的不同用途,分析研究了4种常用热处理工艺对Inconel 718合金组织和力学性能的影响。结果表明:固溶温度超过1020℃时,奥氏体晶粒显著长大。合金中主要析出相有MC、δ、γ’和γ″相。δ相沿晶界分布,1025℃固溶时呈颗粒状少量析出;950℃固溶时呈块状大量析出;直接时效时呈网状不连续分布。同时,δ相对合金的晶粒度影响较大,且其析出数量和形态决定了合金的韧塑性,γ″、γ’相的析出量和尺寸与晶粒尺寸决定了合金的强度变化。     

应变诱发Inconel 718合金γ″相析出和γ″→δ转变

采用X射线衍射技术测定了冷轧Inconel 718合金在810℃时效温度下γ"相和δ相的含量,研究了冷轧变形对γ″相析出和γ″→δ转变的影响.结果表明,在810℃时效,γ″相的析出达到饱和状态此时γ"→δ的转变即将发生;应变可诱发γ″相析出以及γ″→δ转变;δ相的数量与时间的关系符合Avrami方程,随冷轧变形量增加,时间指数减小,δ相析出速率增加;γ"→δ转变的数量与时间的关系也可以用Avrami方程描述.     

应变诱发Inconel718合金γ〃相析出和γ〃→δ转变

采用X射线衍射技术测定了冷轧Inconel 718合金在810℃时效温度下γ"相和δ相的含量,研究了冷轧变形对γ″相析出和γ″→δ转变的影响.结果表明,在810℃时效,γ″相的析出达到饱和状态此时γ"→δ的转变即将发生;应变可诱发γ″相析出以及γ″→δ转变;δ相的数量与时间的关系符合Avrami方程,随冷轧变形量增加,时间指数减小,δ相析出速率增加;γ"→δ转变的数量与时间的关系也可以用Avrami方程描述.     

长时间时效对GH625合金析出相和拉伸性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、拉伸实验研究长时时效对GH625合金析出相及其拉伸性能的影响,并采用绝热法和Rietveld全谱拟合法对合金在720℃长时时效过程中主要析出相的体积分数进行了定量分析,进一步研究了析出相的体积分数与合金拉伸性能的关系。结果表明:GH625合金在720℃长时间时效过程中存在着γ相→γ′相→γ″相→δ相的转变;随着时效时间的延长,γ″相与δ相的体积分数始终在增大,而γ′相的体积分数则先增加后减少。析出相对GH625合金的拉伸性能有较大的影响。γ′相和γ″相的析出能够提高合金的强度,但大量尺寸过大的γ″相对合金的塑性不利;大量δ相的析出和长大使得合金的强度减小,但屈服强度比有所增加,而合金塑性则大幅降低。     

固溶处理对Ni48Cr21Cu2Mo合金组织与力学性能的影响

采用材料分析模拟软件(JMatPro)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等研究了Ni48Cr21Cu2Mo合金棒材随不同制度固溶处理后组织性能的演化规律。平衡相图计算结果显示,温度超过990 ℃时,合金基体组织基本已为γ相,在870~1008 ℃存在Laves相,870 ℃以下析出δ、γ′和σ相。合金显微组织研究结果显示,随着固溶温度的升高,晶粒尺寸不断长大、颗粒相逐步回溶,经1010 ℃固溶处理后的显微组织最均匀且其中颗粒相已基本回溶。时效后,合金中析出γ′相和γ″相,晶界出现粒状δ、σ复合相。经1010 ℃×1 h固溶并在718 ℃×8 h+622 ℃×8 h时效处理后的Ni48Cr21Cu2Mo合金具有优良的综合力学性能。     

热处理态激光立体成形Inconel 718高温合金的组织及力学性能

研究了经过高温均匀化固溶处理+中间δ时效处理+双级时效处理的激光立体成形Inconel 718合金的组织及力学性能,并考察了热处理后合金的位错组态.结果表明,由于热处理过程中的再结晶行为,合金组织由沉积态的初始柱状晶转化为等轴晶.Laves相完全固溶,针状δ相以及γ″强化相分别在晶界处以及γ基体上大量弥散析出.激光立体成形Inconel 718合金热处理态的抗拉强度、屈服强度、延伸率以及断面收缩率均达到锻件标准.位错与γ″相的相互作用为位错切割γ″相以及位错绕过γ″相,在位错绕过γ″相的区域,位错密度比位错切割γ″相区域高.由于热处理态δ相尺寸大于锻件,位错会在δ相中发生塞积.碳化物和位错之间也存在强烈的相互作用,通过钉扎和拖曳作用来阻碍位错运动.     

热处理制度对IN718变形合金组织和性能的影响

考察了热处理工艺和长时时效对IN718变形合金组织性能的影响。结果表明:固溶时间为1 h时,960℃固溶处理对合金的晶粒度和δ相特征均无明显影响,然而固溶时间延长至2 h,晶内开始析出δ相,且δ相含量急剧增加。经1040℃固溶处理1 h,δ相完全溶入基体且晶粒显著粗化。在720℃直接时效8 h对合金的组织特征无明显影响,但680℃,100 h长时时效过程中δ相含量随时效时间增加明显增加。合金的性能与析出相特征显著相关,晶界少量δ相的析出提高合金强度和塑性,然而晶内的γ″相转变成针状δ相使屈服强度和晶界调节塑性变形能力下降。经960℃,保温1 h的固溶热处理使合金的晶内强度和晶界强度达到良好的匹配,可以在保持塑性的同时提高合金强度。     

一种改型Inconel718合金的组织与性能的研究

采用化学相分析、显微组织分析和显微硬度测试等方法,研究了一种改型镍基高温合金718A在标准热处理状态的显微组织和力学性能。试验结果表明,原型718合金和改型718A合金的主要析出相皆为γ″、γ′、δ、MC相。在标准热处理状态下,改型718A合金中强化相γ′和γ″的量较原型718合金明显增多,而对于组织稳定性不利的8相的析出量则较718合金少。此外,改型718A合金的显微硬度与原型合金相比有了明显的提高,因此具有广阔的应用前景。     

熔体处理对一种Inconel 718C改型高温合金组织与性能的影响

在试验合金中,1600℃熔体处理对凝固后组织和性能产生显著影响。经1600℃熔体处理后,合金样品二次枝晶间距显著降低,元素偏析情况得到有效改善,凝固过程析出的TCP相数量明显减少,热处理后γ″析出相也更加细小均匀。熔体处理对合金室温和700℃拉伸强度影响不大,但却显著提高合金的拉伸塑性和700℃/620MPa持久性能。在1600℃熔体处理10min时,合金的综合力学性能最佳;延长熔体处理时间至15min时,合金力学性能呈下降趋势。     

焊接热循环对Ni-Fe基合金高温力学性能的影响

采用焊接热模拟试验,分析了焊接热循环对一种700℃超超临界火电机组高温部件候选材料——Ni-Fe基高温合金组织和高温性能的影响.结果表明,焊接热循环过程使合金中γ'相以及MC碳化物大量固溶.700℃持久试验中HAZ试样在400 MPa的持久断裂时间低于母材,300和350 MPa的持久断裂时间与母材相当.随着持久试验进行,HAZ组织中的晶界逐渐析出M₂₃C₆,晶内重新析出大量γ'相,使HAZ的持久性能逐渐恢复.高温焊接热循环使MC发生部分溶解,为M₂₃C₆在后续持久试验时效中的析出提供了C元素.     

三联冶炼IN718合金棒材650℃长期时效后的组织与性能

研究了经标准热处理的真空感应+电渣重熔+真空自耗三联工艺冶炼IN718合金细晶250 mm棒材在650℃下长期时效过程中组织和性能的变化。结果表明:时效1000~5000 h后,晶粒度未发生明显变化,但γ″相逐渐粗化,晶界δ相附近的γ″相贫化区逐渐加宽;时效4000 h时,晶内析出部分针状δ相;达5000 h时,在晶内析出魏氏体状δ相;经长期时效后合金室温和650℃拉伸性能变化不明显;合金持久寿命在时效2000 h内亦无明显变化,超过3000 h后,合金持久寿命则明显的降低,5000 h时合金持久寿命降低了近40%;添加的0.010%P元素,能显著降低Nb元素的扩散系数,从而降低强化相γ″相的长大速率,延缓γ″相向δ相转变,有效地抑制了长期时效后合金的拉伸和持久性能的衰减。     

φ530 mm Inconel 625合金铸锭组织及其在加热过程的变化

研究了φ530 mm Inconel 625合金铸锭的组织及其在加热过程中的组织转变。结果表明,除了基体相外,铸态合金由于凝固偏析还会依次形成NbC、Laves、δ-Ni_3Nb以及γ″等第二相。其中δ-Ni_3Nb以及γ″相经1100℃固溶就能完全溶入基体中,Laves相在1140℃开始溶入基体。在1185℃时,Inconel 625合金发生初熔,为了提高合金的均匀性,合金合适的扩散退火应为1180℃。     

热处理对SLM成形的Inconel 718合金组织的影响

研究了固溶+双级时效处理对激光选区熔化(SLM)工艺制备的Inconel 718高温合金微观组织形态和析出相的影响。结果表明,SLM沉积态合金为椭圆状晶组织,其由细小柱状晶组成。沉积态合金经固溶处理后转变成等轴细晶组织,且随固溶温度升高,晶粒尺寸增大。经固溶+双级时效处理后,合金会在晶界和晶内析出多种析出相,在940~1 020℃固溶过程中晶界析出短棒状δ相(Ni3Nb),在620~720℃时效过程中晶内析出针状δ、圆盘状γ″(Ni3Nb)和黑点状γ′相(Ni3Al,Ti)。