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批准号 |
51604193 |
项目名称 |
Inconel 718合金中间相转变机制及其组织控制 |
项目类别 |
青年科学基金项目 |
申请代码 |
E0414 |
项目负责人 |
郭倩颖 |
负责人职称 |
助理工程师 |
依托单位 |
天津大学 |
研究期限 |
2017-01-01 至 2019-12-31 |
支持经费 |
20(万元) |
随着航空发动机、火箭等的发展,对于目前应用最广的高温合金Inconel 718合金来说,对其高温强度提出了更高的要求。合金中γ″→δ相变机制是了解其组织稳定性以改善性能的关键,而加工过程中储存在合金中的能量或合金成分的改变,都将影响γ″相和δ相的析出动力学及γ″→δ相变。因此,工艺或成分的调控便可以有效改变γ″相和δ相的析出形貌和尺寸,这对合金的性能有十分重要的影响。据此,本项目拟针对Inconel 718合金中γ″→δ相变开展以下研究:通过加工工艺及合金成分的调控,结合理论计算与组织分析和性能测试,探究Inconel 718合金中间相转变机制,澄清中间相析出演变机理;基于此,分别建立加工工艺/合金成分,中间相转变/组织形貌,和性能之间的内在联系,探索有效的组织调控途径,并为高性能Inconel718合金的开发提供新思路。本项目的成功实施将为同类镍基合金的成分和工艺设计提供重要的参考信息。
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超细晶Inconel 718合金激光对接板的高温拉伸性能
为使Inconel 718合金的筒形多层夹芯结构顺利成形,研究该合金激光对接板的高温塑性。结果表明,拉伸方向对激光对接板的伸长率有很大影响。横向拉伸时,在温度为950°C和应变率为3.1×10-4s-1的条件下,最大伸长率为458.56%,此时m值为0.352,焊缝未变形。纵向拉伸时,在温度为965°C和应变速率为6.2×10-4s-1的条件下,最大延长率为178.96%,此时m值为0.261,焊缝随母材同时变形,焊缝的微观组织为树枝晶,晶间析出了Nb含量较高的Laves相。纵向拉伸时,由于动态再结晶的缘故,焊缝中出现了由树枝晶和等轴晶组成的混合组织。高温变形后,焊缝中的大量Laves相转化为δ相,但焊缝中仍有小部分残余的Laves相存在。多层夹芯筒结构成形的结果表明,激光对焊板的高温塑性能满足其筒形夹芯结构的要求。
超细晶Inconel 718合金激光对接板的高温拉伸性能(英文)
为使Inconel 718合金的筒形多层夹芯结构顺利成形,研究该合金激光对接板的高温塑性。结果表明,拉伸方向对激光对接板的伸长率有很大影响。横向拉伸时,在温度为950°C和应变率为3.1×10-4s-1的条件下,最大伸长率为458.56%,此时m值为0.352,焊缝未变形。纵向拉伸时,在温度为965°C和应变速率为6.2×10-4s-1的条件下,最大延长率为178.96%,此时m值为0.261,焊缝随母材同时变形,焊缝的微观组织为树枝晶,晶间析出了Nb含量较高的Laves相。纵向拉伸时,由于动态再结晶的缘故,焊缝中出现了由树枝晶和等轴晶组成的混合组织。高温变形后,焊缝中的大量Laves相转化为δ相,但焊缝中仍有小部分残余的Laves相存在。多层夹芯筒结构成形的结果表明,激光对焊板的高温塑性能满足其筒形夹芯结构的要求。
不管在高温还是低温环境,Inconel718合金都具有极好的耐应力腐蚀开裂和点蚀的能力。Inconel718合金在高温下的抗氧化性尤其出色。
Inconel718合金的物理性能:
密度 |
8.24 g/cm3 |
熔点 |
1260-1320 ℃ |
Inconel718合金在常温下合金的机械性能的最小值:
合金 |
抗拉强度Rm N/mm² |
屈服强度Rp0.2 N/mm² |
延伸率A5 % |
布氏硬度 HB |
固溶处理 |
965 |
550 |
30 |
≥363 |
GH4169合金为奥氏体结构,沉淀硬化后生成的γ”相使之具有了优秀的机械性能。在热处理过程中于晶界处生成的δ相使之具有了最佳的塑性。