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Inconel 718高温合金激光金属沉积组织受什么影响

导读: 镍基高温合金Inconel 718具有强度高、抗氧化、防辐射以及可焊性好和组织稳定性等诸多优异性能,广泛应用于燃气轮机,航空发动机,核反应堆和其它高温领域中。

镍基高温合金Inconel 718具有强度高、抗氧化、防辐射以及可焊性好和组织稳定性等诸多优异性能,广泛应用于燃气轮机,航空发动机,核反应堆和其它高温领域中。同时,由于其自身加工自硬化严重,因此利用传统的机械加工方法容易引起刀具磨损严重,材料耐热性和表面完整性差等。

激光加工过程中的快速加热和快速凝固特征使得所制造出来的金属零件具有定向生长的微观组织和优良的性能,在航天器件、飞机发动机叶片及武器零件的制备上具有广阔的应用前景;采用同轴送粉,可以在零件的不同部位根据性能要求沉积不同组分的成形材料,从而实现零件的结构设计、重量、强度以及材料使用的最优化;同时也可以用激光金属沉积成形技术来制备功能梯度材料等复合材料,它们在电子、航天等领域应用广泛。

【成果简介】

近日,西北工业大学郭伟国(通讯作者)等人在期刊Mater. Sci. Eng. A上发表了最新研究的且题目为“Influence of Process Parameters and Heat Treatments on the Microstructures and Dynamic Mechanical Behaviors of Inconel 718 Superalloy Manufactured by Laser Metal Deposition”的文章。为了利用激光金属沉积(LMD)技术制备用于航空发动机的高性能镍基高温合金,通过LMD技术采用三组不同工艺参数制备Inconel 718合金,并通过两种不同热处理制度对其进行热处理。然后通过宽应变率和温度范围的压缩试验评估工艺参数和热处理对其微观结构和动态力学性能的影响,并使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察样品的初始微观结构和破坏特征。

图1. 激光金属沉积工艺示意图

Inconel 718高温合金激光金属沉积组织受什么影响

图2. 不同试样显微组织

Inconel 718高温合金激光金属沉积组织受什么影响

(a)沉积试样1显微组织

(b)沉积试样2显微组织

(c)沉积试样3显微组织

(d)试样中初始缺陷的显微组织

图3. (a)直接时效处理和(b)标准热处理后试样显微组织

Inconel 718高温合金激光金属沉积组织受什么影响

图4. 不同应变率下流动应力随温度的变化规律

Inconel 718高温合金激光金属沉积组织受什么影响

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