上海霆鋼金屬集團(tuán)有限公司
1實(shí)驗(yàn)方法
Inconel X-750高溫合金絲由美國霍尼韋爾公司提供，直徑1.628 mm，合金成分見表1。所提供的合金絲經(jīng)過816°C/0.5h的冷加工和退火處理(供貨時(shí))。
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為了研究顆粒尺寸與溫度的關(guān)系，將Inconel X-750高溫合金絲在不同溫度下熱處理1小時(shí)，溫度范圍為813149℃，溫度區(qū)間為13℃或14℃。熱處理后，空氣冷卻。熱處理在高溫箱式電阻爐中進(jìn)行，精度為1。數(shù)字顯示溫度控制。研磨拋光后，熱處理后的樣品被HC1+HQ腐蝕，部分樣品為HC1+HF+HN。腐蝕。金相觀察采用奧林巴斯PM-G3光學(xué)顯微鏡，晶粒度計(jì)算采用VNTQuantLab-MG專業(yè)定量金相分析軟件。每個(gè)樣品拍三張照片進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。物相分析采用Panaco XTertProX X射線衍射儀，元素分析采用AMRAY1000B掃描電鏡和KYKY FinderlOOO能譜儀，不能分析C等輕元素。
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
所供樣品經(jīng)HCI+HF+HNO3腐蝕后，發(fā)現(xiàn)其晶粒清晰可見，有許多析出相，如圖1所示。927年。。熱情處理后，更多的想法析出。圖2所示的x射線衍射表明，可能的析出相是T (NUAl)、Cr23C^和TiC。通過掃描電鏡可以清楚地看到，晶體中分布著大小不一的析出相及其脫落造成的孔洞，細(xì)小地析出相主要分布在晶體上。見圖3(圖3b，C)，晶體中析出相主要含有Ti和Nb，是Ti的碳化物。更高的Ni峰出現(xiàn)在圖3b中，因?yàn)槌恋硐嗵?，并且分析中包括一些基體元素。
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Inconel X-750合金以面心立方鉤環(huán)為其基體3相，其中均勻分布的(Ni3Al)強(qiáng)化相與基體處于同一晶格中，Y’(Nisl)強(qiáng)化相中的Al可以被Ti替代。當(dāng)超過60%的A1被Ti取代時(shí)，可以形成具有hep結(jié)構(gòu)的新U相(Ni3Ti )( 1)。在該論文中，沒有進(jìn)行時(shí)效處理，并且X射線衍射分析沒有發(fā)現(xiàn)11-相Y’相的尺寸為約2。80nml%，故需用透射電鏡觀察。
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為Ti和Nb，而M23C6中的M主要為crmc，M23%分布在晶界，與實(shí)驗(yàn)觀察一致。由于大量析出相的存在，對(duì)晶粒尺寸的分析總是受到干擾。因此，樣品用HCl+H2O 2蝕刻，晶粒清晰顯示，但很少見到析出的真相。圖4是一些熱處理樣品的橫截面的金相照片，圖5是從816 C/LH熱處理樣品的金相照片中提取的晶界圖和晶粒尺寸的總體分布，圖6是平均晶粒面積與熱處理溫度的關(guān)系曲線?？梢钥闯觯S著熱處理溫度的升高，InconelX-750合金的晶粒尺寸先減小后增大，在871℃以下。
花瓣處理后，晶粒尺寸緩慢減小，溫度達(dá)到87FC時(shí)突然變小。871 p°C和2°C熱處理后，晶粒尺寸略大，但在982°C-1135°C之間，晶粒尺寸明顯變大，且與溫度呈線性關(guān)系。當(dāng)焦炭處理溫度達(dá)到1i 49°C時(shí)，晶粒尺寸突然增大。92%:以上，再結(jié)晶晶粒開始生長(zhǎng)。為了進(jìn)一步判斷結(jié)晶溫度，觀察了不同熱處理?xiàng)l件下合金絲的縱向截面。如圖7所示，在85樹脂C下供應(yīng)和熱處理的樣品的縱向截面為拉長(zhǎng)的變形晶粒，但當(dāng)達(dá)到87l C時(shí)，變?yōu)榈容S細(xì)晶，說明此時(shí)已經(jīng)完成再結(jié)晶，這與圖6所示橫截面上測(cè)得的平均晶粒尺寸變化規(guī)律一致。
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3結(jié)論
定量分析了Inconel X-750高溫合金線材晶粒尺寸隨熱處理溫度的變化。在871℃熱處理1小時(shí)后，合金絲完全再結(jié)晶，在982℃以上熱處理后，晶粒尺寸隨著熱處理溫度的升高而長(zhǎng)大。合金中的析出相主要有分布在晶界上的Ya '，& Zhuang 6和晶內(nèi)的(ThNb)C。
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