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高温合金中的相

inconelx750化学成分 什么是高温合金丝的金相分析?


上海霆钢金属集团有限公司

1实验方法

Inconel X-750高温合金丝由美国霍尼韦尔公司提供,直径1.628 mm,合金成分见表1。所提供的合金丝经过816°C/0.5h的冷加工和退火处理(供货时)。

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为了研究颗粒尺寸与温度的关系,将Inconel X-750高温合金丝在不同温度下热处理1小时,温度范围为813149℃,温度区间为13℃或14℃。热处理后,空气冷却。热处理在高温箱式电阻炉中进行,精度为1。数字显示温度控制。研磨抛光后,热处理后的样品被HC1+HQ腐蚀,部分样品为HC1+HF+HN。腐蚀。金相观察采用奥林巴斯PM-G3光学显微镜,晶粒度计算采用VNTQuantLab-MG专业定量金相分析软件。每个样品拍三张照片进行统计。物相分析采用Panaco XTertProX X射线衍射仪,元素分析采用AMRAY1000B扫描电镜和KYKY FinderlOOO能谱仪,不能分析C等轻元素。

2实验结果及分析

所供样品经HCI+HF+HNO3腐蚀后,发现其晶粒清晰可见,有许多析出相,如图1所示。927年。。热情处理后,更多的想法析出。图2所示的x射线衍射表明,可能的析出相是T (NUAl)、Cr23C^和TiC。通过扫描电镜可以清楚地看到,晶体中分布着大小不一的析出相及其脱落造成的孔洞,细小地析出相主要分布在晶体上。见图3(图3b,C),晶体中析出相主要含有Ti和Nb,是Ti的碳化物。更高的Ni峰出现在图3b中,因为沉淀相太小,并且分析中包括一些基体元素。

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Inconel X-750合金以面心立方钩环为其基体3相,其中均匀分布的(Ni3Al)强化相与基体处于同一晶格中,Y’(Nisl)强化相中的Al可以被Ti替代。当超过60%的A1被Ti取代时,可以形成具有hep结构的新U相(Ni3Ti )( 1)。在该论文中,没有进行时效处理,并且X射线衍射分析没有发现11-相Y’相的尺寸为约2。80nml%,故需用透射电镜观察。

如上所述,Inconel X-750合金中析出MC型碳化物和M23C6型碳化物,MC中的M为Ti和Nb,而M23C6中的M主要为crmc,M23%分布在晶界,与实验观察一致。由于大量析出相的存在,对晶粒尺寸的分析总是受到干扰。因此,样品用HCl+H2O 2蚀刻,晶粒清晰显示,但很少见到析出的真相。图4是一些热处理样品的横截面的金相照片,图5是从816 C/LH热处理样品的金相照片中提取的晶界图和晶粒尺寸的总体分布,图6是平均晶粒面积与热处理温度的关系曲线。可以看出,随着热处理温度的升高,InconelX-750合金的晶粒尺寸先减小后增大,在871℃以下。

花瓣处理后,晶粒尺寸缓慢减小,温度达到87FC时突然变小。871 p°C和2°C热处理后,晶粒尺寸略大,但在982°C-1135°C之间,晶粒尺寸明显变大,且与温度呈线性关系。当焦炭处理温度达到1i 49°C时,晶粒尺寸突然增大。92%:以上,再结晶晶粒开始生长。为了进一步判断结晶温度,观察了不同热处理条件下合金丝的纵向截面。如图7所示,在85树脂C下供应和热处理的样品的纵向截面为拉长的变形晶粒,但当达到87l C时,变为等轴细晶,说明此时已经完成再结晶,这与图6所示横截面上测得的平均晶粒尺寸变化规律一致。

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3结论

定量分析了Inconel X-750高温合金线材晶粒尺寸随热处理温度的变化。在871℃热处理1小时后,合金丝完全再结晶,在982℃以上热处理后,晶粒尺寸随着热处理温度的升高而长大。合金中的析出相主要有分布在晶界上的Ya ',& Zhuang 6和晶内的(ThNb)C。

GH1040固溶强化型铁基高温合金金相组织分析

一、GH1040材料概述

GH1040 是一种以 Ni、Mo、Cr、N 等元素组成的固溶强化型铁基高温合金,镍元素约占26% 。具有良好的 热、冷加工性能,在 - 253 ~ 700 ℃温度范围内具有良好的综合性能,650 ℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位。在 990 ~ 1000 ℃下短时使用可达到足够高的瞬时强度; 热加工塑性良好。

1、化学元素

2、力学性能: 屈服强度 σ0. 2≥205 MPa; 伸长率 δ5≥ 40% ; 硬 度≤187 HB( ≤90 HRB,≤200 HV) ;抗拉强度 σb≥520 MPa; 断面收缩率 ψ≥ 50% ;

3、热处理: 固溶温度 1010 ~ 1150 ℃,快冷。

4、使用范围:

适用于制造工作温度为550~1000℃的零件。 能制造各种形状复杂的零件,用于制造航天、航空、核能、石油工业和挤压模具、燃气轮机等行业(涡轮叶片除外)的一般承重零件(涡轮叶片除外),用于制造工作温度低于 950 ℃ 的涡轮机 发动机燃烧室和加力燃烧室等部件。

二、金相组织分析

1、取GH1040锻坯的横截面和纵断面试样进行金相分析,结果如图1和图2所示。从横截面看,GH1040锻造后的铸锭大部分晶粒细小均匀 ,但仍有少数地方的仍然存在晶粒破碎不足。 并且在晶界上有少量的二次析出物。 从纵切面看,锻坯无明显带状结构,晶粒均匀,晶界处有少量二次析出物。

2、GH1040锻坯热轧后,取横向和纵向截面样品进行金相分析。 结果如图3和图4所示。从截面上看,GH1040锻坯热轧后晶粒细小均匀,晶界处有少量二次析出物。 从纵断面看,轧制后的纵断面(沿轧制方向)具有明显的带状结构,这是由于铸锭中粗大的枝晶在轧制过程中沿变形方向拉长,使得枝晶偏析 钢锭中的非金属夹杂物在热加工过程中逐渐与金属的变形方向对齐,从而形成带状结构。

3、图5(a)是溶液溶解前样品的结构,可以看出带状结构明显,晶界模糊。 图5(b)表明,固溶处理后,带状结构明显消除,晶界非常清晰。 在万能拉伸试验机上固溶前后对 GH1040 轧制盘条 ?3.2 样品进行拉伸试验。 固溶前后的抗拉强度和伸长率如图6所示。从图中可以清楚地看出固溶后抗拉强度降低,伸长率增加。 其原因可能是固溶处理后扭曲的晶格恢复,拉长和破碎的晶粒再结晶,对消除加工硬化和便于后续冷加工起到积极作用。


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