INCONEL 601合金锻件锻环无缝管(激光增材制造冶金综述:不锈钢、镍高温合金、钛合金(4)

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1、INCONEL 601合金锻件锻环无缝管

2、激光增材制造冶金综述：不锈钢，镍高温合金和钛合金(4)

INCONEL 601合金锻件锻环无缝管

产品名称 INCONEL 601合金，配套焊材 焊条牌号Alloy182，标准AWS A5.11（ENiCrFe-三、延伸率：δ≥30%，典型工况 氨重组中的隔离罐和xiaosuan在制造业中，各国标准 UNS N06601，ASME SB–168，DIN/EN2.4851。

ASTM B168，AMS 5870，JIS G4902、NCF 601，供货形态 锻件，INCONEL 601合金。

601合金，INCONEL601合金、镍铬合金、焊丝标准AWS A5.14（ERNiCrCoMo-，国内通称 INCONEL 601合金，601合金。

INCONEL601合金，镍铬合金，机械性能 抗拉强度：σb≥650Mpa，应用领域 化工行业(波纹管补偿器膨胀节、加热器、冷却、垃圾处理（焚烧炉燃烧室）、电力设备（过热管）、发动机设备（点火装置、燃烧罐垫。

密封环、化油器部件等。)、热处理设备(热处理炉部件、热处理炉内壁、吊篮、托盘、夹具等。)、工业炉(马弗盖、蒸馏罐、火焰罩、燃烧器隔断、燃烧、燃气轮机部件。

柴油车电热塞部件、航空航天等，材料说明 镍铬合金INCONEL 601是专门为高温而设计的，具有良好的耐久性yang合金在高温环境下具有化学性、耐碳性和耐硫性yang特别突出的化学性能。

对于反复yang具有优异的耐久性yang化皮脱落，机械强度高，易成型，加工性能好，焊接性好，主要成分 60Ni-23Cr-1Al-0.2Ti。

激光增材制造冶金综述:不锈钢、镍高温合金和钛合金(4)

图22 热处理前后Inconel 718试样应力，表3 沉淀硬化对不锈钢机械性能的影响，过度偏离优化参数会导致机械性能恶化，就Ti–6Al–4V合金和316L对于不锈钢而言，熔化不足可能会导致一系列缺陷，因为较大的缺陷可能会导致材料中更大的应力集中。

这可能比球形孔对制造结构的机械性能造成更大的破坏性后，江苏激光联盟指南：，如前所述，粉末床LAM在工艺过程中，建筑方向上的热梯度更高。

晶粒朝这个方向定向可能会导致LAM一般来说，零件的各向异性是纵向的（X–Y）奥氏体不锈钢部件的强度高于建筑，通过DED奥氏体不锈钢部件的伸长率通常与工艺生产相同。

这意味着纵向路径的伸长率更多等于建筑方向的伸长率PBF在技术上，能量密度、热梯度、方向和机械强度之间没有特定的关系.2.2.二、镍基高温合金，已证明。

零件的热处理会显著影响其机械性能。在热处理过程中，由于沉淀，组件的抗拉强度通常会降低。虽然这与恢复和颗粒生长过程中的位错湮灭有关，但通过热等静压处理进一步处理的样品通常表现为低拉。

由于孔隙闭合，塑性和疲劳性能得到改善，固体溶解处理将显著改变微观结构中的阶段，极大地影响样品的整体性能。当后续时间限制时，该过程可使构件具有较高的强度和可接受的延展性LAM采用传统制造方法制造工艺制造零件的性能，在使用粉末之前，重新熔化一层被认为是为了降低残余孔隙率。

这样，由于与粉末相关的固结材料导热性高，防止了熔体池中的孔隙，细化了晶粒结构。另一方面，对热处理与孔隙度关系的研究并没有表现出令人满意。一般来说。

与传统制造和热处理零件相比，装配零件在竣工条件下的屈服强度较低，这可能是因为LAM软奥氏体存在于零件结构中LAM当零件上施加塑性变形时，残留的奥氏体可以转化为马氏体，这意味着这些零件具有特殊的加工硬化和热处理LAM对应零件或常规制造和热处理，后续热处理后的抛光和蚀刻SLM样品的光学显微照片。

考虑到图12、图13和图16所示的结晶织构S316L奥氏体和S410L值得一提的是，这些材料的机械性能可能会显著不同，S316L是奥氏体。

不会进一步改变，S410L它是马氏体，具有奥氏体到铁素体的相变，在这种情况下，在图21中解释和比较了这些材料的拉伸流动。

对于LAM由于定向凝固促进了非常粗糙和细长晶粒的形成，沉积的奥氏体不锈钢的强度和延展性明显低于商用锻造材料，但对于马氏体不锈钢，LAM虽然成本大大降低了塑性，但沉积可以将抗拉强度提高两倍以上。

边界附近马氏体板条和微孪生晶体的形成改变了塑性变形机制，控制了硬化和脆性拉伸行为。2、通过快速凝固和残余应力引起的装配件的高位错误LOM和EBSD图像显示颗粒结构和局部纹理，(a)显示EBSD逆极图(b)和(c)位置的LOM，(d) (c)点对点图像质量与错向区之间的旋转角度。

一、通过快速凝固导致晶粒细化，LAM制造具有理想机械性能的高质量零件的主要挑战之一是避免。这些孔隙会促进裂纹的萌生和塑性和冲击性能的恶化。因此，制造高密度零件已成为LAM参数优化的首要任务，3.2.1 残余孔隙度对LAM但是。

结果表明，在纵向机械试验中，零件的强度略有增加，研究表明，与纵向和横向相比，没有可靠的模式来描述LAM各向异的结构机械特性。

然而，颗粒高度朝向建筑方向，总体趋势表明，随着线性热输入的增加，样品的拉伸特性增加，特别是在Inconel 然而，由于18中，由于缺乏数据。

无法就LAM本节回顾了镍基合金的机械性能（屈服强度和极性）LAM图22比较了预制件的机械强度和延展性，并讨论了微观结构、编织、各向异性和性能之间的关系Inconel 该模型显示，718高温合金样品是否存在。样品的热等静压处理和固溶退火导致生产部件的延伸。

在保持极限强度的同时，伸长率显著增加，屈服强度略有下降。样品的类似极限强度来自于处理后样品的强度淬火，经过及时处理的样品显示出更高的拉伸强度。

其延展性与制造件相当，但时效材料的延展性明显低于HIPed或溶解退火材料，iii、内部缺陷，如导致应力集中的线性气孔或严重未熔合，iv、细化晶粒结构导致位错堆积[30177178]，PBF奥氏体不锈钢在其强度和制造过程中应用，在。

扫描策略决定了制造零件的热历史。不同的研究使用不同的扫描策略，这可能是强度和热输入之间的关系。在奥氏体不锈钢中，304不锈钢（304）和304L不锈钢（304L），这些合金可能在制造条件下形成γ-奥氏体和δ-采用常规工艺加工铁素体，它的结构完全是奥氏体。

但是，当使用时LAM在技术制造过程中，这些合金通常，如表2所示，这些合金通常表现出比传统制造的同类合金更高的屈服力。然而，由于显微结构的不同和通过LAM工艺制造的构件通常比传统方法制造的构件具有更低的延展性。

3.2.机械性能3..2.2.1.1.无共析相变的奥氏体不锈钢。微观结构与拉伸性能的关系表明，微观结构的编织和各向异性也会导致拉伸性能的各向异性。通过大量研究证明了这一点LAM在这种情况下，这些属性通常沿

图19a、b分别代表经典LAM处理的316L和30，根据数据，PBF工艺抗拉强度比DED316L另一方面，更高的强度伴随着塑性降低的成本。

304L样品表现出适当的延展性，强度比商业部件好，来源：A review on metallurgi，nickel superalloys，and titanium alloys。

Journal of Materials Rese，doi.org/10.1016/j.jmrt.20，图19 显示了柱状图LAM沉积（a）S316L上图对应于表2所示的临界拉伸数据（a）显示了一个Al–Si10–Mg SLM试，“x用于表示重复CT在测量过程中，X射线束将被引导到，每个样品的顶表面将用z表示构建方向（z=5mm）对应于SLM工艺的更后。

图（b）显示了从CT数据获取图（a）三、表4中立方体 与相同规格的商用钢相比，制造后热处理控制沉淀硬化LAM图23显示了文献中获得的主要拉伸性能之间的比较。数据显示，与商业状态相比，在PBF在打印模式下，Inconel

与商业和PBF与模型相比，粉末进料样品具有不理想的机械性能。然而，经过热处理后，品后，其机械性能可以与商业和PBF拉伸试验时，孔隙度小于0.1%的制造样品表现出韧性断裂。

这类似于通过商业程序沉积的相应样品。相反，由于快速裂纹核，高达2.4%的剩余孔隙度会导致脆性损伤，并显著降低金属部件的伸长率。

LAM在拉伸试验中，缺陷导致应力集中PH不锈钢塑性降低，更常见的缺陷是未熔化或粉末熔化不足引起的气孔和第二相颗粒。LAM通过提高线性热输入，组件的延展性较低DED然而，奥氏体不锈钢具有较低的屈服强度和极限。

制造零件的强度似乎与体积热输入的任何变化无关。线性热输入越低，熔池越小，这意味着LAM由于文献报道数据不足，制造零件的热梯度越高，冷却速度越快，导致组织形成细化，屈服率和抗拉强度越高。

在大多数情况下，体积热输入无法推导，因此强度与体积热输入之间没有明确的关系。以下因素可用于论证LAM基于产品的低延伸率：LAM不同结构的加工钢和由此产生的产品，将在两个小节中讨论其性能，**部分主要介绍奥氏体不锈钢的性能，这些不锈钢主要用于无热处理的场合。

第二节讨论了沉淀硬化不锈钢的性能，ii、LAM制造零件的微观结构和密度是决定强度的关键因素。与传统方法制造的零件相比，LAM制造的零件具有更精细的微结构和更高的拉伸强度。

Hall-Petch关系是将LAM图21中零件的屈服强度与 工程应力-应变曲线，比较激光添加剂制成的奥氏体和马氏体不锈钢以及轧制商，3.2.2.1，钢，i、 强度-延性权衡。

表5 总结了预制和热处理镍基合金的主要拉伸性能合金的主要拉伸性能。与这些合金在相同规格下的常规状态相比， 原创作品 ，3.2.2.1.2，奥氏体到铁素体相变的不锈钢，在一项关于Ti–6Al–4V合金的研究中。

　　观察到不是由气体截留引起的球形气孔，这些气孔是由于在形成