Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc trưng của Inconel 718 được chế tạo bằng phương pháp gia công bằng laser chọn lọc sau quá trình tôi và tôi cứng hóa bằng lắng đọng
Tóm tắt
Cấu trúc vi mô và độ cứng của các bộ phận Inconel 718 đã được xử lý nhiệt theo phương pháp hòa tan và làm cứng bằng lắng đọng (ST) được chế tạo bằng phương pháp gia công bằng laser chọn lọc đã được điều tra. Phạm vi nhiệt độ cho quá trình ST nằm trong khoảng từ 970 đến 1250 °C, trong khi quá trình làm cứng bằng lắng đọng hai giai đoạn được thực hiện ở 760 và 650 °C, mỗi giai đoạn kéo dài 10 giờ. Kết quả cho thấy tác động của quá trình đồng nhất hóa và do đó tác động của sự lão hóa đến cấu trúc vi mô và độ cứng của các mẫu đã được nghiên cứu. Quá trình tái tinh thể hoàn toàn xảy ra đối với các mẫu ST ở nhiệt độ 1180 °C trở lên. Cấu trúc hạt của các mẫu ST có vẻ giống hệt với các mẫu ST đã được lão hóa, cho thấy rằng lão hóa không gây ra thay đổi đáng kể trong cấu trúc hạt. Quá trình làm cứng bằng lắng đọng tạo ra các mảnh lắng đọng γ″ hình elip phân bố đồng đều với kích thước trung bình của trục chính và trục phụ là 11–17 nm và 48–81 nm, tương ứng. Ngoài ra, một lượng nhỏ hơn các mảnh lắng đọng γ′ có kích thước trung bình là 24 nm được quan sát đối với các mẫu đã được lão hóa. Việc tăng thời gian giữ nhiệt của ST tại một nhiệt độ nhất định dẫn đến sự lớn lên của các mảnh lắng đọng γ″, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến độ cứng của vật liệu. Sau khi lão hóa, độ cứng của các mẫu tăng từ 32–43% so với mẫu sau in. Sự gia tăng độ cứng cho các mẫu ST ở nhiệt độ 1100 °C trở xuống (và đã lão hóa) là kết quả của các tác động kết hợp từ các mảnh lắng đọng cứng và biến dạng liên quan đến các khuyết tật mạng tinh thể, chẳng hạn như mạng đứt gãy và biên giới vi hạt còn lại không hòa tan. Cấu trúc vi mô của các mẫu ST ở nhiệt độ cao hơn (ví dụ, 1250 °C) đạt được những khuyết tật mạng tối thiểu do sự tái tinh thể hoàn thành. Do đó, sự gia tăng độ cứng cho các mẫu này sau lão hóa chủ yếu là do các mảnh lắng đọng cứng. Giai đoạn hình kim δ cũng được lắng đọng dọc theo/ gần các biên hạt trong quá trình xử lý nhiệt hòa tan ở 970 °C. Sự hình thành giai đoạn δ có thể tiêu tốn nhiều Nb, mà nếu không sẽ được sử dụng cho việc lắng đọng các giai đoạn cứng hóa.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Radavich JF (1989) The physical metallurgy of cast and wrought alloy 718. In: Superalloy 718-metallurgy and applications, pp 229–240
Dehmas M, Lacaze J, Niang A, Viguier B (2011) TEM study of high-temperature precipitation of delta phase in Inconel 718 alloy. Adv Mater Sci Eng 2011:1–9
Slama C, Abdellaoui M (2000) Structural characterization of the aged Inconel 718. J Alloys Compd 306:277–284
Sundararaman M, Mukhopadhyay P, Banerjee S (1992) Some aspects of the precipitation of metastable intermetallic phases in inconel 718. Metall Trans A 23A:2015–2027
Cozar R, Pineau A (1973) Morphology of y’ and y” precipitates and thermal stability of inconel 718 type alloys. Metall Trans 4:47–59
Tucho WM, Cuvillier P, Sjolyst-Kverneland A, Hansen V (2017) Microstructure and hardness studies of Inconel 718 manufactured by selective laser melting before and after solution heat treatment. Mater Sci Eng A 689:220–232
ASTM F3055-14a (2014) Standard specification for additive manufacturing nickel alloy (UNS N07718) with Powder Bed Fusion. www.astm.org
Slama C, Servant C, Cizeron G (1997) Aging of the Inconel 718 alloy between 500 and 750 °C. J Mater Res 12(09):2298–2316
Tucho WM, Lysne VH, Austbø H, Sjolyst-Kverneland A, Hansen V (2018) Investigation of effects of process parameters on microstructure and hardness of SLM manufactured SS316L. J Alloys Compd 740:910–925
Dubiel B, Kruk A, Stepniowska E, Cempura G, Geiger D, Formanek P, Hernandez J, Midgley P, Czyrska-Filemonowicz A (2009) TEM, HRTEM, electron holography and electron tomography studies of gamma’ and gamma’’ nanoparticles in Inconel 718 superalloy. J Microsc 236(2):149–157
Hong SJ, Chen WP, Wang TW (2001) A diffraction study of the γ″ phase in Inconel 718 superalloy. Metall Mater Trans A 32A:1887–1901
Paulonis DF, Oblak JM, Duvall DS (1969) Precipitation in nickel-base alloy 718. Trans Amer Soc Metal 62:611–622
Agnoli A, Bernacki M, Logé R, Franchet J-M, Laigo J, Bozzolo N (2015) Selective growth of low stored energy grains during δ sub-solvus annealing in the Inconel 718 nickel-based superalloy. Metall Mater Trans A 46(9):4405–4421
Zhang D, Niu W, Cao X, Liu Z (2015) Effect of standard heat treatment on the microstructure and mechanical properties of selective laser melting manufactured Inconel 718 superalloy. Mater Sci Eng A 644:32–40
Choi HS, Choi J (1972) Precipitation in 718 alloys. J Korean Nucl Soc 4(3):203–213
Popovich VA, Borisov EV, Popovich AA, Sufiiarov VS, Masaylo DV, Alzina L (2017) Impact of heat treatment on mechanical behaviour of Inconel 718 processed with tailored microstructure by selective laser melting. Mater Des 131:12–22