半個(gè)世紀(jì)以來,以γ″和γ′相強(qiáng)化的Ni-Fe基高溫合金Inconel 718（GH4169）由于其優(yōu)異的力學(xué)和工藝性能,在650℃以下的高溫環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用.本文采用熱力學(xué)計(jì)算以及合金設(shè)計(jì)理論與大量的力學(xué)性能相結(jié)合,不僅在常規(guī)熱處理并且在高溫*時(shí)效狀態(tài)下來研究主要強(qiáng)化元素Nb.Ti,Al和雜質(zhì)元素P,S以及微合金化元素Mg的作用.采用金相,SEM,TEM,EDS,SAED以及電解萃取和相化學(xué)分析等綜合分析方法,對各類析出相γ″,γ′,δ,δ″,σ和α-Cr進(jìn)行定性的分析,同時(shí)亦采用Auger能譜儀分析晶界元素的偏聚行為.研究結(jié)果表明,為提高GH4169原型合金的性能,主要強(qiáng)化元素Nb應(yīng)控制在高限（5.4%—5.5%）,降低S到10×10-6以下,提高P至150×10-6以下,并添加適量的Mg.為提高GH4169合金的使用溫度到680℃甚至更高,必須通過合金化的途徑來提高主要強(qiáng)化相γ″/γ′的zui高穩(wěn)定溫度和控制晶界析出相.為此,680℃或更高一點(diǎn)溫度使用的改進(jìn)型GH4169合金中Nb仍應(yīng)控制在高限（5.4%—5.5%）,S控制到10×10-6以下,P提高到150×10-6,配合適量的Mg微合金化,同時(shí)要提高Al含量至1.0%—1.5%,Ti含量不變?nèi)钥刂圃?%左右,改進(jìn)型GH4169合金不僅在650℃以上顯示出優(yōu)良的高溫組織穩(wěn)定性,并且亦提高了高溫力學(xué)性能.
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