Inconel718熱處理后性能上的變化

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(jìn)行大量研究工作，并集中在以下工藝：經(jīng)950～1050℃固溶后，再進(jìn)行720℃+620℃二級時(shí)效;未經(jīng)固溶直接進(jìn)行720℃+620℃二級時(shí)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(shí)，其熱處理工藝：1025℃固溶+775℃時(shí)效，鮮有報(bào)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(jìn)行觀察，研究熱處理工藝對Inconel718合金晶間析出物、彌散強(qiáng)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(yàn)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(yàn)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(shí)效);No.2：1050℃×1h(AC)+720℃×8h(FC，50℃/h)+620℃×8h(AC)(工藝簡稱：1050℃固溶時(shí)效);No.3：950℃×1h(AC)+720℃×8h(FC，50℃/h)+620℃×8h(AC)(工藝簡稱：950℃固溶時(shí)效);No.4：720℃×8h(FC，50℃/h)+620℃×8h(AC)(工藝簡稱：直接時(shí)效)。

　　熱處理后試樣進(jìn)行力學(xué)性能測試，采用MEF4M型光學(xué)顯微鏡進(jìn)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(shí)用電鏡上的能譜儀(EDS)進(jìn)行碳化物成分分析。通過H-800透射電子顯微鏡(TEM)和XRD實(shí)驗(yàn)對合金中彌散強(qiáng)化相的形態(tài)、分布及物相作定性、定量分析。試驗(yàn)結(jié)果如下：

　　Inconel718經(jīng)950℃×1h固溶及直接時(shí)效時(shí)，合金晶粒度較細(xì)，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(shí)效時(shí)，δ相呈塊狀大量析出;直接時(shí)效時(shí)，δ相在部分晶界呈網(wǎng)狀連續(xù)析出;1025℃固溶時(shí)效時(shí)，δ相以不連續(xù)顆粒狀析出;在1050℃固溶時(shí)效時(shí)，無δ相析出。同時(shí)，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(qiáng)度跟強(qiáng)化相γ'、γ″的數(shù)量及晶粒度有關(guān)，且強(qiáng)化相γ'、γ″的粗化降低了材料的屈強(qiáng)比;其塑韌性主要決定于δ相的數(shù)量及形貌。