高硬度高耐磨耐高溫合金Inconel718材料

gh4169/Inconel718光棒是一種金屬材料，應(yīng)用于石油、電子、化工、醫(yī)藥、輕紡、食品、機(jī)械、建筑、核電、航空航天、等行業(yè)。

Inconel718工藝：

合金的冶煉工藝分為3類:真空感應(yīng)電渣重熔;真空感應(yīng)加真空電弧重熔;真空感應(yīng)加電渣重熔加真空電弧重熔。可根據(jù)零件的使用要求，選擇所需的冶煉工藝，滿足應(yīng)用要求。

Inconel718應(yīng)用要求：

制造航空和航天發(fā)動機(jī)中各種靜止件和轉(zhuǎn)動件，如盤、環(huán)件、機(jī)匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃?xì)鈱?dǎo)管、密封元件等和焊接結(jié)構(gòu)件;制造核能工業(yè)應(yīng)用的各種彈性元件和格架;制造石油和化工領(lǐng)域應(yīng)用的零件及其他零件。

近年來，在對該合金研究不斷深化和對該合金應(yīng)用不斷擴(kuò)大的基礎(chǔ)上，為提高質(zhì)量和降低成本，發(fā)展了很多工藝:真空電弧重熔時采用氦氣冷卻工藝，有效的減輕鈮偏析;采用噴射成型工藝生產(chǎn)環(huán)件，降低成本和縮短生產(chǎn)周期;采用超塑成形工藝，擴(kuò)大產(chǎn)品的生產(chǎn)范圍。

在鎳基高溫合金的電弧增材制造方面，研究了基于非熔化極惰性氣體保護(hù)焊（Tungsten Inert Gas Welding,TIG）工藝的Inconel718電弧增材性能。

結(jié)果表明：基于TIG焊的電弧增材工藝做出的試樣抗拉強(qiáng)度略高于鑄件的，但是低于其他增材制造工藝制造出的零部件的抗拉強(qiáng)度。研究認(rèn)為，這可能與冷卻速率低于激光或電子束增材技術(shù)有關(guān)。對比了Inconel 718合金電弧增材試樣與鍛件的組織性能。其中，電弧增材中使用的工藝為冷金屬過渡焊（Cold Metal Transfer Welding,CMT）。由于Cr2O3和Al2O3組成的氧化膜非?；钴S，只需一次沉積即可完全覆蓋沉積層，因此在基于CMT工藝的逐層沉積過程中，Inconel718合金產(chǎn)生的氧化物不會累積。

其研究發(fā)現(xiàn)，CMT電弧增材組織呈現(xiàn)粗大柱狀晶粒，在基板附近具有50～150μm的寬度，沿著沉積方向定向生長，而在鍛件顯微組織為平均尺寸26.7μm的近等軸晶粒。此外，研究團(tuán)隊對比了在WAAM工藝下Inconel 718試樣軋制前后的力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)采用軋制后，經(jīng)時效處理的增材試件的強(qiáng)度從1056MPa提高到1351MPa，達(dá)到鍛造標(biāo)準(zhǔn)（1276MPa），并且消除了材料的各向異性。

鎳基高溫合金電弧增材產(chǎn)生的粗大柱狀晶粒平均長度和寬度分別為11、0.8mm，在軋制時能引發(fā)不均勻再結(jié)晶，產(chǎn)生具有小柱狀晶粒和許多細(xì)等軸晶粒的再結(jié)晶核，晶粒平均尺寸為12.7μm。軋制產(chǎn)生的力學(xué)性能強(qiáng)化主要?dú)w因于軋制誘導(dǎo)的再結(jié)晶，這使得晶粒尺寸減小而強(qiáng)化并產(chǎn)生更大的晶界面積以允許在晶界處更多的沉淀。