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鎳基合金625的制造工藝及發展趨勢

信息來源:求和不銹鋼 時間:2020-04-16 14:06:47 瀏覽次數:-

制造工藝

不含或少含鋁、鈦的Inconel625 ,一般采用電弧爐或非真空感應爐冶煉。含鋁、鈦高的Inconel625 如在大氣中熔煉時,元素燒損不易控制,氣體和夾雜物進入較多,所以應采用真空冶煉。為了進一步降低夾雜物的含量,改善夾雜物的分布狀態和鑄錠的結晶組織,可采用冶煉和二次重熔相結合的雙聯工藝。冶煉的主要手段有電弧爐、真空感應爐和非真空感應爐;重熔的主要手段有真空自耗爐和電渣爐。
固溶強化型合金和含鋁、鈦低(鋁和鈦的總量約小于4.5%)的合金錠可采用鍛造開坯;含鋁、鈦高的合金一般要采用擠壓或軋制開坯,然后熱軋成材,有些產品需進一步冷軋或冷拔。直徑較大的合金錠或餅材需用水壓機或快鍛液壓機鍛造。
合金化程度較高、不易變形的合金,廣泛采用精密鑄造成型,例如鑄造渦輪葉片和導向葉片。為了減少或消除鑄造合金中垂直于應力軸的晶界和減少或消除疏松,近年來又發展出定向結晶工藝。這種工藝是在合金凝固過程中使晶粒沿一個結晶方向生長,以得到無橫向晶界的平行柱狀晶。實現定向結晶的首要工藝條件是在液相線和固相線之間建立并保持足夠大的軸向溫度梯度和良好的軸向散熱條件。此外,為了消除全部晶界,還需研究單晶葉片的制造工藝。
粉末冶金工藝,主要用以生產沉淀強化型和氧化物彌散強化型Inconel625 。這種工藝可使一般不能變形的鑄造Inconel625 獲得可塑性甚至超塑性。
綜合處理Inconel625 的性能同合金的組織有密切關系,而組織是受金屬熱處理控制的。Inconel625 一般需經過熱處理。沉淀強化型合金通常經過固溶處理和時效處理。固溶強化型合金只經過固溶處理。有些合金在時效處理前還要經過一兩次中間處理。固溶處理首先是為了使第二相溶入合金基體,以便在時效處理時使γ、碳化物(鈷基合金)等強化相均勻析出,其次是為了獲得適宜的晶粒度以保證高溫蠕變和持久性能。
固溶處理溫度一般為1040~1220℃。廣泛應用的合金,在時效處理前多經過1050~1100℃中間處理。中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜以改善晶界狀態,與此同時有的合金還析出一些顆粒較大的γ相與時效處理時析出的細小γ相形成合理搭配。時效處理的目的是使過飽和固溶體均勻析出γ相或碳化物(鈷基合金)以提高高溫強度,時效處理溫度一般為700~1000℃。
發展趨勢

Inconel625 發展的趨勢是進一步提高合金的工作溫度和改善中溫或高溫下承受各種載荷的能力,延長合金壽命。就渦輪葉片材料而言,單晶葉片將進入實用階段,定向結晶葉片的綜合性能將得到改進。
此外,有可能采用激冷態合金粉末制造多層擴散連接的空心葉片,從而適應提高燃氣溫度的需要。就導向葉片和燃燒室材料而言,有可能使用氧化物彌散強化的合金,以大幅度提高使用溫度。為了提高抗腐蝕和耐磨蝕性能,合金的防護涂層材料和工藝也將獲得進一步發展。


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