Inconel718熱處理后性能上的變化

人們為提高Inconel718合金的高溫組織穩定性和力學性能進行大量研究工作，并集中在以下工藝：經950～1050℃固溶后，再進行720℃+620℃二級時效;未經固溶直接進行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性能作系統對比研究。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合金組織和力學性能的影響，為優化熱處理工藝、提高合金綜合力學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。

　　試驗用Inconel718合金經真空感應熔煉加電渣重熔雙聯工藝冶煉而成，再經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性能測試，采用MEF4M型光學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、分布及物相作定性、定量分析。試驗結果如下：

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

　　Inconel718合金經950℃固溶時效時，δ相呈塊狀大量析出;直接時效時，δ相在部分晶界呈網狀連續析出;1025℃固溶時效時，δ相以不連續顆粒狀析出;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合金經不同熱處理工藝后的強度跟強化相γ'、γ″的數量及晶粒度有關，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相的數量及形貌。