一种高硬度高耐磨耐高温合金Inconel718材料

高硬度高耐磨耐高温合金Inconel718材料
gh4169/Inconel718光棒是一种金属材料，应用于石油、电子、化工、医药、轻纺、食品、机械、建筑、核电、航空航天、等行业。
Inconel718工艺：
合金的冶炼工艺分为3类:真空感应电渣重熔;真空感应加真空电弧重熔;真空感应加电渣重熔加真空电弧重熔。可根据零件的使用要求，选择所需的冶炼工艺，满足应用要求。
Inconel718应用要求：
制造航空和航天发动机中各种静止件和转动件，如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件;制造核能工业应用的各种弹性元件和格架;制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。
近年来，在对该合金研究不断深化和对该合金应用不断扩大的基础上，为提高质量和降低成本，发展了很多工艺:真空电弧重熔时采用氦气冷却工艺，有效的减轻铌偏析;采用喷射成型工艺生产环件，降低成本和缩短生产周期;采用超塑成形工艺，扩大产品的生产范围。
在镍基高温合金的电弧增材制造方面，研究了基于非熔化极惰性气体保护焊（Tungsten Inert Gas Welding,TIG）工艺的Inconel718电弧增材性能。
结果表明：基于TIG焊的电弧增材工艺做出的试样抗拉强度略高于铸件的，但是低于其他增材制造工艺制造出的零部件的抗拉强度。研究认为，这可能与冷却速率低于激光或电子束增材技术有关。对比了Inconel 718合金电弧增材试样与锻件的组织性能。其中，电弧增材中使用的工艺为冷金属过渡焊（Cold Metal Transfer Welding,CMT）。由于Cr2O3和Al2O3组成的氧化膜非常活跃，只需一次沉积即可完全覆盖沉积层，因此在基于CMT工艺的逐层沉积过程中，Inconel718合金产生的氧化物不会累积。
其研究发现，CMT电弧增材组织呈现粗大柱状晶粒，在基板附近具有50～150μm的宽度，沿着沉积方向定向生长，而在锻件显微组织为平均尺寸26.7μm的近等轴晶粒。此外，研究团队对比了在WAAM工艺下Inconel 718试样轧制前后的力学性能，发现采用轧制后，经时效处理的增材试件的强度从1056MPa提高到1351MPa，达到锻造标准（1276MPa），并且消除了材料的各向异性。
镍基高温合金电弧增材产生的粗大柱状晶粒平均长度和宽度分别为11、0.8mm，在轧制时能引发不均匀再结晶，产生具有小柱状晶粒和许多细等轴晶粒的再结晶核，晶粒平均尺寸为12.7μm。轧制产生的力学性能强化主要归因于轧制诱导的再结晶，这使得晶粒尺寸减小而强化并产生更大的晶界面积以允许在晶界处更多的沉淀。