發(fā)布時間：2021-02-24 11:40

　　Incoel718（IN718）高溫合金具有高屈服強(qiáng)度、高抗拉強(qiáng)度、優(yōu)異的抗蠕變性能和良好的塑性,被廣泛應(yīng)用于航空航天、核電工業(yè)、石油工業(yè)等領(lǐng)域。隨著Inconel718合金熱端部件的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,難以通過傳統(tǒng)加工技術(shù)加工成形,選區(qū)激光熔化（Selective laser melting,SLM）成形技術(shù)能夠有效解決此問題。研究表明,SLM快速凝固成形IN718合金存在高密度位錯、成分偏析和拓?fù)涿芏严?為了獲得更優(yōu)性能的IN718合金,需要對其進(jìn)行熱處理工藝并對工藝參數(shù)進(jìn)行研究。在國家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目號:51775521）和山西省回國留學(xué)人員科研資助項(xiàng)目（項(xiàng)目號:2017-095）資助下,采用SLM方法制備了IN718合金,研究沉淀相析出規(guī)律與沉淀強(qiáng)化機(jī)制,并系統(tǒng)研究固溶溫度、雙級時效、單級時效對合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）研究了SLM成形的IN718合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理（980℃_?1h（空冷）/720℃_?8h（爐冷_?2h）+620℃_?8h（空冷））后沉淀相析出行為,以... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

世界高溫合金發(fā)展歷程[2].Fig.1-1Progressivedevelopmentofsuperalloyintheworld[2].

?⒏�、聭偃�?兀?竦冒率咸寤?寤蛺?靨寤?澹?浜?固溶強(qiáng)化或沉淀強(qiáng)化，其工作溫度能達(dá)到600°C~700°C，其性價比高，能夠滿足大部分的高溫工作環(huán)境結(jié)構(gòu)需求[7]；鎳基高溫合金是以鎳為基，合金為奧氏體基體，添加鈮、鈦、鋁等微量元素，通過熱處理可獲得固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化組織，工作溫度可達(dá)到600°C~1000°C[8]；鈷基高溫合金以金屬元素鈷為基體，配以元素鎳、鉻、鎢等其他增強(qiáng)微量元素，獲得奧氏體合金，其工作溫度可達(dá)到700°C~1100°C，但由于鈷元素的使用量達(dá)到40wt.%~60wt.%，使得其生產(chǎn)成本變得高昂[9]。圖1-2高溫合金加工路線[10-15]。Fig.1-2Processingroutesforcastingandpowdermetallurgysuperalloys[10-15].按成形方式發(fā)展：鑄造高溫合金伴隨著高溫合金的誕生就開始了它的發(fā)展，能夠滿足生產(chǎn)大尺寸部件的需求，而且隨著新型高溫合金的研制，鑄造成形保證了部件的可靠性、加速了新合金的應(yīng)用，50年代出現(xiàn)的真空熔煉技術(shù)更使得可以更精確地控制合金元素，澆鑄復(fù)雜鑄件[10]；由于發(fā)動機(jī)所需葉片尺寸越來越大，高溫合金斷裂問題的重點(diǎn)由蠕變斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)槠跀嗔�，變形高溫合金組織細(xì)小而均勻的特點(diǎn)有效解決了疲勞斷裂這一問題，結(jié)合熔煉技術(shù)和鍛造技術(shù)是現(xiàn)在依然是高溫合金生產(chǎn)加工的主流技術(shù)[11]；由于高溫合金中常添加難熔的增強(qiáng)元素，熔煉過程中易產(chǎn)生宏觀偏析，給后續(xù)的鍛造熱和處理過程帶來了局部塑性下降的問題[12]。60年代氣霧化制粉技術(shù)成熟，粉末高溫合金通過粉末冶金成形，獲得的合金組織均勻細(xì)小，沒有宏觀偏析，再通過鍛造技術(shù)制造零件[13]。隨著火花等離子制粉、電極感應(yīng)霧化制粉技術(shù)的出現(xiàn)和成熟，使得金屬粉末可以變得更

中北大學(xué)學(xué)位論文5γ′相：{100}γ′//{100}γ;<100>γ′//<100>γγ"相：{100}γ"//{100}γ;[001]γ"//<100>γδ相：(100)δ//{111}γ;[100]δ//<110>γ圖1-3γ′、γ″和δ相的單位晶胞及其密排面原子排列[30,31]。Fig.1-3Unitcellofγ′,γ″andδphaseswiththeatomicarrangementoftheirclosepackedplanes[30,31].理論上，γ′相在基體中不存在變體。γ"相的[100]γ"長軸分別平行于基體面心立方的[100]γ、[010]γ和[001]γ產(chǎn)生了不同的位向分布，γ"相在基體中將存在三個變體。δ相在基體中將存在十二個變體，比如(111)γ平面上的三個δ相變體是δ相分別圍繞[111]γ軸依次旋轉(zhuǎn)60°和120°的變體，這種情況同樣存在于(-111)γ、(-1-11)γ和(-11-1)γ平面上的9個δ相變體。其變體對應(yīng)的位向關(guān)系如下[32]：γ"相：γ"(Variant1)：(100)γ"//(100)γ;[100]γ"//[100]γγ"(Variant2)：(100)γ"//(100)γ;[100]γ"//[010]γγ"(Variant3)：(100)γ"//(100)γ;[100]γ"//[001]γ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Inconel 718合金鍛造壓氣機(jī)盤件的殘余應(yīng)力及顯微組織特征（英文）[J]. 徐小嚴(yán),馬向東,王虹,葉璋,常建衛(wèi),徐瑤,孫光愛,呂維潔,高玉魁.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(03)
[2]粉末高溫合金超塑性等溫鍛造技術(shù)研究[J]. 王淑云,李惠曲,楊洪濤.  航空材料學(xué)報(bào). 2007(05)
[3]高溫合金的發(fā)展與選擇[J]. Kurt P.Rohrbach.  宇航材料工藝. 2005(01)
[4]STEM分析研究Inconel718合金中γ′/γ″納米級復(fù)合相[J]. 陳夢謫,劉景月,董建新,梁強(qiáng),謝錫善.  電子顯微學(xué)報(bào). 1997(03)
[5]INCONEL718高溫合金的發(fā)展[J]. 董建新.  兵器材料科學(xué)與工程. 1996(02)
[6]鈷對鎳基高溫合金抗熱腐蝕性能影響的研究[J]. 關(guān)德林,陸之漢,肖耀天,師昌緒.  中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 1981(04)
[7]高溫合金的發(fā)展[J]. 帥昌緒.  鋼鐵. 1964(03)

博士論文
[1]IN718系列高溫合金凝固偏析及均勻化處理工藝研究[D]. 繆竹駿.上海交通大學(xué) 2011



本文編號：3049319