Inconel690镍基合金加工工艺及处理标准(激光增材制造冶金综述:不锈钢、镍高温合金及钛合金(4))

导读目录：

1、Inconel690镍基合金加工工艺及处理标准

2、激光增材制造冶金综述：不锈钢，镍高温合金和钛合金(4)

3、Inconel 751镍基合金 (N07751适合11000℃以下的零件

Inconel690镍基合金加工工艺及处理标准

690铬镍铁合金的性能可用于硝酸或硝酸/氢氟酸，以及硝酸/氢氟酸溶液加热盘，用于酸洗和核燃料后处理，上海雄钢特种合金有限公司，Inconel690 (UNS N06690/WN，除了耐腐蚀性，它对许多腐蚀性水介质和高温环境都有很好的耐受性，Inconel690还具有高强度。

冶金稳定性好，冶金稳定性好，制造特性好，INCONEL 690是主要用于核电站堆内蒸汽的核心技术，Inconel690合金具有优良的耐晶间腐蚀性和耐晶性，主要用于压力堆核电站蒸汽发生器的蒸汽发生器材料，发展了电压堆核电站蒸汽发生器传热管的材料。

包括304奥氏体不锈钢，Inconel600合金、，对Inconel 690服务期间腐蚀失效的研究表明，晶体腐蚀和晶体应力腐蚀是主要问题，Inconel 690是压力堆核电站蒸汽发生器的蒸汽，铬镍铁合金690对含硫气体的抵抗力使其成为燃烧器和用于处理硫酸的管道，熔炉、换热器用于石化处理。

焚烧炉和玻璃化玻璃设备用于放射性废物处理。铬镍铁合金690在各种高温水中腐蚀率低，抗应力腐蚀开裂性好。因此，铬镍铁合金690广泛应用于蒸汽发生器的管道中。

焚烧炉和玻璃化玻璃设备用于放射性废物处理。铬镍铁合金690在各种高温水中腐蚀率低，抗应力腐蚀开裂性好。因此，铬镍铁合金690广泛应用于蒸汽发生器的管道中。

激光增材制造冶金综述:不锈钢、镍高温合金和钛合金(4)

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的情况下。

另一方面，304的强度伴随着塑性降低的成本L样品显示出比商业部件具有更好强度的适当延展性Ti–6Al–4V在合金研究中，观察到球形气孔不是由气体截留引起的。

为了验证这一理论的有效性，这些气孔是由基板表面在形成过程中熔化不足引起的。HIP关闭，然后进行热处理，然后不再打开，HIP工艺被认为是一种成功的方法。

通过优化，可以更大限度地减少气孔，控制其对装配部件的破坏性影响LAM和HIP工艺参数可以去除几乎所有的孔隙，达到99.95%的更大密度，3.2.2.2。

镍基高温合金，3.2.2.1.1.奥氏体不锈钢在使用粉末前再熔化一层，被认为是为了降低残余孔隙率，从而阻止熔体池中的孔隙，细化晶粒结构。

这是因为与粉末相关的固结材料具有很高的导热性。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。图22进行了比较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样品处理后的淬火强度。经过及时处理的样品具有较高的拉伸强度，其延展性与制造部件相同。

时效材料的延性明显低于HIPed或溶解退火材料，江苏激光联盟指南：304

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快速制造工艺构件。

它们通常比传统方法制造的部件具有更低的延展性。首先，快速凝固导致晶粒细化。微结构与拉伸性能之间的关系表明，微结构的编织和各向异性也会导致拉伸性能的各向异性。

在LAM在这种情况下，这些属性通常沿建筑方向更高，过度偏离优化参数会导致机械性能恶化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，上图（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，基于中立方体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，主要用于无热处理的场合。

考虑到图12、图13所示的结晶结构和图16所示的结晶结构，讨论了可热处理沉淀硬化不锈钢的性能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，图21中解释和比较了这些材料的拉伸流动行为LAM奥氏体不锈钢沉积后，其强度和延展性明显低于商用锻造材料。

这是因为定向凝固促进了非常粗糙和细长晶粒的形成，但对于马氏体不锈钢，LAM沉积可以将抗拉强度提高两倍以上，尽管成本显著降低，但边界附近马氏体板条和微孪晶的形成改变了塑性变形机制，控制了硬化和脆性拉伸行为，i、 强度-延性权衡。

3.2.1 残余孔隙度对LAM上图显示了试样的微观结构演变，其中竣工条件下的特征SLM在较低的退火温度下，硅扩散铝硅基体，形成小颗粒。

随着温度的升高，这些颗粒聚集在一起，形成指数级的大颗粒，消除了熔池的边界用光学显微镜观察到的黑色薄片对应Si Kα1 ，众所周知，铜在奥氏体相中高度可溶。

在时效17-4 PH奥氏体结构在不锈钢中保持优化沉，奥氏体在整个固溶退火过程中转化为马氏体，导致富cu然而，通过分析，可以提高屈服强度和极限抗拉强度。

为防止粗沉淀物的形成，必须仔细选择后续的时效过程，如表4所示，过度老化（H1025和H江苏激光联盟陈长军将对金属部件强大 原创作品，3.2.2.1。

钢，如前所述，粉床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，可能导致LAM各向异性零件。

一般来说，纵向（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的伸长率相同，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能量密度、热梯度、方向和机械强度在技术上没有特定的关系。

在LAM沉淀硬化加工（PH）不锈钢中，17-4 PH不锈钢（17-4 PH）（也称为AI，（也称为AISI S15500级沉淀硬化马氏体不锈是更受欢迎的材料。在氮气中加工时，装配部件的微观结构由奥氏体(50–75 vol%)，在氩气中加工。

通常由马氏体(92)组成 vol%)组成，然后在马氏体背景下通过热处理进行控制cu相，从而提高强度，部分激光能量用于熔化基板，这取决于组件的激光能量吸收率，此外，根据激光类型。

能量的吸收可能会有所不同，CO2激光器和Nd:YAG与使用等线性热输入激光器时，Nd:YAG能量吸收较高，ii、LAM高位错密度的预制件。

拉伸试验时，孔隙度小于0.1%的制造样品表现出韧性断裂，类似于通过商业程序沉积的相应样品。相反，高达2.4%的剩余孔隙度会导致脆性损伤。

由于裂纹形核快核，金属部件的伸长率显著降低，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一般来说，组件的延展性较低。

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。

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 718高温合金的强度和弹性略有增加，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，这种样品经过热处理后，其机械性能可以与商业和商业相匹配PBF来源：A review on metallurgi，nickel superalloys，and titanium alloys，Journal of Materials Rese。

doi.org/10.1016/j.jmrt.图20显示了在不同工艺和方向上获得的更佳机械性。实验结果表明，新型LAM但是，随着加工参数和试验方向的不同，试样的屈服强度低于变形试样，试样的伸长率变化很大。

与锻造零件相比，PBF零件具有相当的延展性和热处理性LAM样品和制造LAM虽然锻件通常具有较高的韧性，但制造零件的微结构和密度是决定强度的关键因素，但由于快速凝固效应，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然而，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 718中。

然而，由于缺乏数据，不可能LAM镍基合金的机械性能(屈服强度，极，图22 热处理前后Inconel 718样品的应力证明，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出较低的拉伸。由于孔隙闭合，塑性和疲劳性能得到改善，固溶处理会显著改变微观结构中的相位，极大地影响样品的整体性能。

当后续时效进行时，该工艺可使构件具有较高的强度 度和可接受的延展性，采用LAM工艺制造的零件的性能与采用传统制造方法制，表5 总结了预制和热处理镍基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，通过LAM可以制造出