IN625高溫合金成分優(yōu)化及熱處理工藝的研究.pdf

1、IN625高溫合金是一種具有優(yōu)良的蠕變性能、持久性能和抗腐蝕性能的固溶強(qiáng)化型鎳基高溫合金。國(guó)際上，鑄造IN625合金作為700℃超超臨界火電機(jī)組關(guān)鍵部位候選材料研究。歐洲和日本已經(jīng)進(jìn)行了IN625合金相關(guān)部件的試制工作。國(guó)內(nèi)對(duì)鑄造IN625合金研究較少，尚不了解鑄造IN625合金的微觀組織和相關(guān)性能。為了明確鑄造IN625合金的微觀組織和性能，本文針對(duì)鑄造IN625合金的鑄態(tài)組織、固溶處理制度、固溶態(tài)的室溫和700℃拉伸性能、700℃和

2、750℃長(zhǎng)期時(shí)效組織穩(wěn)定性以及Al、Ti、B元素的影響進(jìn)行了研究。論文研究結(jié)果表明：
　　IN625合金的凝固組織為普通樹(shù)枝晶結(jié)構(gòu)，晶粒尺寸為1~3 mm，析出相為MC型NbC。鑄態(tài)合金中一次枝晶和二次枝晶比較明顯，沒(méi)有三次枝晶。合金中加入的Al、Ti元素對(duì)合金的樹(shù)枝晶組織和析出相影響很小，而B(niǎo)元素能夠增加二次枝晶間距。添加這三種元素對(duì)合金主元素的偏析比影響很小。
　　通過(guò)研究固溶處理參數(shù)對(duì)NO.4合金微觀組織的影響，確定出

3、IN625合金合適的固溶處理制度為1200℃/1h/WQ。固溶處理后，NO.1和NO.3合金中碳化物較多，NO.2和NO.4合金中碳化物較少。添加0.2％Al和0.2%Ti元素對(duì)合金的室溫和700℃拉伸強(qiáng)度和拉伸塑性影響不大；添加0.04%B元素對(duì)合金的室溫和700℃拉伸強(qiáng)度影響也不大，但是能夠改善合金的拉伸塑性。
　　700℃長(zhǎng)期時(shí)效時(shí)IN625合金在300h后，析出了連續(xù)的M23C6相，呈網(wǎng)狀分布在晶界上，而且在長(zhǎng)期時(shí)效到30

4、00h過(guò)程中一直存在；枝晶間區(qū)域析出了大量的γ″相，且γ″相中存在大量的層錯(cuò)；隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)γ″相的尺寸逐漸增大，數(shù)量逐漸減少，2000h后開(kāi)始轉(zhuǎn)化為δ相。時(shí)效300h后，合金晶界和MC附近開(kāi)始析出δ相，并且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)數(shù)量逐漸增多，而且750℃時(shí)效，δ相析出較快。合金中的MC在長(zhǎng)期時(shí)效過(guò)程中會(huì)分解轉(zhuǎn)化為M23C6，轉(zhuǎn)化機(jī)制為MC+γ→M23C6。添加0.04%B元素對(duì)IN625合金組織穩(wěn)定性影響很小；而添加0.2%Al和0.2%