Shanghai LANZHU super alloy Material Co., Ltd.

Știri

Transformarea solidă a unui aditiv fabricat din aliaj INCONEL®625 la 700 ◦C (1)
Timp de eliberare: 2022-01-13 16:08:51  Recunoscute: 13

Introduction

  Inconel®625 (IN625) este unnichel-based solid-solution superaliaje cu Ni-Cr prin matrice întărită de soluți Nb/MO [1]. IN625 caracteristici de înaltă rezistență, duritate mare fractură, și o bună rezistență la coroziune și își găsește multe aplicații în industriile marine și energetice, de exemplu, componente de motoare cu turbină, combustibil și sistemele de evacuare, precum și componente de procesare chimică. IN625 are, de asemenea, sudabilitate excelentă și rezistență la fisurare la cald. Aceste caracteristici fac IN625 un aliaj primar în recenta avansare a diferitelor fabricație aditiv (AM) tehnologii [2-7], wherenumai câteva aliaje existente din mai mult de 5500 de aliaje utilizate în prezent, îndeplinesc criteriile de imprimabilitate stricte impuse de AM [8].

   Printability reprezintă o provocare inerentă și fundamentală AM. O problemă centrală legată de această provocare este acumularea-UP tensiunilor reziduale în timpul solidificării rapide și ciclurilor termice ulterioare cu rate de răcire localizate cât mai mare de 1 x 106 ◦C/s la 1 x 107 ◦C/s [9]. De exemplu, măsurătorile de difracție cuneutroni asupra AM IN625 au demonstrat că într-un singur component, variația tensiunii reziduale poate fi la fel de semnificativ ca 1 GPa [6,10]. Tensiunile reziduale de o asemenea magnitudine poate duce la o parte denaturare, introduce defecte fatale, și afectează în modnegativ proprietățile și performanța [11,12] mecanice o parte a lui fabricat. In timp ce mai multe strategii au fost dezvoltate pentru a reduce \\ stressnresidual introdus în timpul proceselor de fabricație, cum ar fi optimizarea modelului de scanare [13,14] sau încălzirea plăcii de bază [15], stres \\ termicnrelief tratamente reprezintă în continuare cele mai comune și o abordare de încredere pentru atenuarea tensiunilor reziduale.-

Un alt fenomen omniprezent asociat cu AM este microsegregation [16,17]. In procesele de fabricație convenționale, manifestele macrosegregation ca variații ale compoziției în solzi de lungime variind de la milimetri la centimetri sau chiar metri [18]. Dimensiunea finită a piscinei se topesc în AM creează microsegregation mult mai localizate, în principal datorită diferenței în solubilitatea elementelor în faza lichidă și faza solidă cu matrice aliere. Înnichel based superaliaje, cum ar fi IN625, conduce microsegregation la o concentrație mare de elemente refractare, de exemplu, Mo și Nb, în ​​apropierea regiunilor interdendritic [19]. Un k coeficient de distribuție, definit ca raportul masic concentration între cele ale centrului Dendrita și regiunea interdendritic, descrie gradul de segregare elementar. In IN625 suduri, valorile k pentru Mo și Nb sunt în mod tipic 0,95 și 0,50, respectiv [20]. AM IN625 fabricate folosind fuziune cu laser pulbere-bed (PLB-F), simulări termodinamice a prezis valorile k pentru Mo și Nb să fie de aproximativ 0,3 și 0,1, respectiv [19]. Cu alte cuvinte, AM fabricatie poate duce la o segregare elementară mai localizate și mai extreme în comparație cu procedeele de sudare traditionale.-- 

 Versiuneanevoie pentru a diminua stresul rezidual și prezența microsegregation poate genera o situațienefavorabilă pentru controlul și optimizarea microstructurale. AM IN625 servește ca un exemplu bun, deoarece are compoziții locale și în afara domeniului de compoziție standard pentru IN625, făcând ca \\ partenfabricatednu este IN625 everywher  101; în ciuda atât compoziția de pulbere și compozițianominală medie fiind în standardul [21]. Un stres-relief tratament termic la 870 ◦C timp de o oră, așa cum este recomandat de către producătorul mașinii AM [22], este foarte eficient în ameliorarea stresului rezidual. Cu toate acestea, se introduce, de asemenea, o cantitate semnificativă de mari precipitatelor de fază δ, care este o fază care afectează în modnegativ performanța IN625. Un stres&relief tratament alternativ termic la 800 ◦C timp de două ore se dovedește eficient în reducerea tensiunii reziduale, de asemenea. Cu toate acestea, încă creează precipitatelor fază δ barosan cu dimensiune majoră care depășește 600nm. O strategie separată este de a elimina complet microsegregation folosind un hightemperature tratament termic de omogenizare. De exemplu, un tratament termic la 1150 ◦C timp de o oră omogenizeze complet aliaj. Cu toate acestea, acest tratament termic promovează creșterea cerealelor și poate fi atât o provocare și costisitoare de implementat pentru \\ mari părținscale industriale, datorită timpuluinecesar pentru ca temperatura să se echilibreze precum temperatura ridicată de recoacerenecesară.#---

Acești factori complicând contribuie lanevoia industrială de a investiga fezabilitatea utilizării stresului temperatura mai joasa \\ tratamente termicenrelief. Pentru a înțelege răspunsurile microstructurale ale AM ​​IN625, în acest studiu, am investigat solide \\ cinetica de transformarenstate unui aliaj AM IN625 la 700 ◦C în primul rând folosind metode sincrotron

based in situ împrăștiere și difracție. In mod specific, folosim Xray difracție pentru a monitoriza cinetica de transformare de fază și mici angle X ray scattering pentru a evalua modificările morfologice ale precipitatelor. Spre deosebire de cele mai multe studii privind efectul tratamentului termic asupranichel \\ superaliajenbased, wher--101; dovezi experimentale sunt colectate în principal din microscopie și de la-house X-ray difracție de date, măsurătorile sincrotron sonda fixă ​​și volumul eșantionului semnificativ mai mare prin experimente in situ, care permit cinetica recoacere să fie determinată fără echivoc. Aceste rezultate sunt, de asemenea, mai reprezentativ statistic. Cineticile Rezultatele din același volum eșantion sunt elucidate cu predicții termodinamice de CALPHAD (Computer Cuplarea Phase diagrame și termochimic) metode.---&#--




Anterior: Tratarea termică și analiza den...

Următor →: Transformarea solidă a unui adit...