形变诱导Inconel 625合金管材静态再结晶行为

使用室温压缩变形与再结晶退火处理研究了Inconel 625高温合金冷变形及再结晶行为,采用EBSD技术分析冷变形过程中的应变分布、晶粒尺寸变化、组织与织构演变,分析冷变形Inconel 625合金再结晶过程中再结晶分数、晶粒尺寸、组织及织构演变。研究表明,Inconel 625合金在变形量为35%~65%时具有良好的塑性,随着变形量的增加,晶粒尺寸减小,应变分布越均匀,{111}<112>织构和{110}<001>织构逐渐减弱,而{001}<110>织构和{112}<111>织构略为增强。冷变形Inconel 625合金再结晶退火处理后,随着退火温度与保温时间的升高,再结晶分数增大;随着变形量的增大,Inconel 625合金发生完全再结晶时温度减小,且发生完全再结晶时的晶粒尺寸变小,变形量为35%时,再结晶过程主要是{112}<111>织构{123}<634>变形织构转变为{110}<112>织构、{001}<100>织构与{124}<211>织构。随着变形量增加到50%及65%时,冷变形产生的{123}<634>织构在再结晶过程中转变成了{124}<211>织构。     

δ相对Inconel 625合金管材组织及性能的影响（英文）

通过冷变形及时效处理来调控Inconel 625合金中δ相的含量、分布及形貌,采用XRD、SEM和EDS表征δ相的特征,研究了δ相对Inconel 625合金管材组织及性能的影响。研究表明,随着冷变形量的增加,合金的平均晶粒尺寸减小,晶粒变形均匀性逐渐变好,合金的硬度增加;δ相首先在形变孪晶界、晶界及变形带上析出,随后在晶内析出,针状的δ相在晶内呈近正交状或网格状分布,而在变形带上平行排列;随着冷变形量的增加,δ相的形貌由针状转变为短棒状或颗粒状;合金的平均晶粒尺寸随着冷变形量的增加和保温时间的延长而减小;当冷变形量为35%时,合金的硬度随保温时间的延长而增加,而冷变形量超过50%时合金的硬度没有发生明显的变化。     

Inconel 625大型厚壁管挤压动态再结晶演化规律仿真（英文）

基于DEFORM-2D有限元平台,建立能准确预测Inconel 625大型厚壁管挤压过程宏、微观变形行为的有限元模型。揭示关键挤压参数对挤压管动态再结晶平均晶粒尺寸及晶粒分布均匀性的影响规律。研究结果表明,随着坯料初始温度、挤压速度和摩擦因数的增加,管材晶粒分布均匀性呈先增加后降低的趋势;增大挤压比能提高管材组织均匀性;随着坯料初始温度的升高,管材平均晶粒尺寸呈先减小后增大的趋势;挤压比的增大能显著减小管材平均晶粒尺寸;挤压速度和摩擦因数对管材平均晶粒尺寸的影响不明显。     

Inconel625合金高速热变形动态再结晶的临界条件

通过等温热压缩试验获得Inconel625合金在变形温度为1000～1200℃,应变速率为1～80S^-1条件下的真应力-应变曲线,利用加工硬化率,结合lnθ-ε曲线上的拐点判据及-δ（1nθ）／δε-ε曲线上的最小值,来研究Inconel625合金动态再结晶的临界条件。结果表明,在该实验条件下,Inconel625合金的lnθε曲线均出现拐点特征,对应的-δ（lnθ）／δε-ε曲线出现最小值,该最小值处对应的应变即为临界应变;临界应变随应变速率的增大和变形温度的降低而增加,并且临界应变和峰值应变之间有一定的关系,即εc=0．69εp;动态再结晶时临界应变的预测模型可以表示为εc=4．41×10^-4Z^0.14261。     

Inconel 625合金高温高速热变形行为

通过等温热压缩实验研究Inconel 625合金的高温高速热变形行为,获得了合金在温度为1000～1200℃、应变速率为1～80 s-1的条件下的真应力-应变曲线,并在考虑变形热效应的基础上对真应力-应变曲线进行了修正。对修正后的峰值应力进行线性回归,得到材料的材料常数:Q=442.97 kJ/mol,n=4.49,α=0.0029 MPa-1。通过非线性回归建立了Inconel 625合金在高温高速条件下的本构模型。     

δ相对Inconel625合金管材组织及性能的影响

本文在不改变Inconel 625合金成分的前提下,通过冷变形及时效处理来调控合金中δ相的含量、分布及形貌,以确保合金组织的稳定性及使用可靠性。通过室温压缩试验和时效处理,研究了冷变形对δ相的含量、分布及形貌影响和δ相对Inconel 625合金管材组织性能的影响。采用XRD、SEM和EDS表征δ相的特征。研究表明,随着冷变形的增加,合金的平均晶粒尺寸减小,晶粒变形均匀性逐渐变好,合金的硬度增加;冷变形促进了δ相的析出;随着冷变形量的增加,δ相首先在形变孪晶界、晶界及变形带上析出,随后在晶内析出,针状的δ相呈现近正交状或网格状分布在晶内,且在变形带上平行排列,同时,随着冷变形量的增加,δ相的形貌由针状转变为短棒状或颗粒状;合金的平均晶粒尺寸随着冷变形量的增加和保温时间的延长而减小;当冷变形量为35 %时,合金的硬度保温时间的延伸而增加,而冷变形量超过50 %时合金的硬度没有发生明显的变化。     

GH625合金的动态再结晶行为研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了GH625合金在变形温度为950～1150℃,应变速率为0.001～5s-1条件下的热变形特性,并用OM和TEM分析了变形条件对微观结构的影响。结果表明:当应变量很小时,该合金没有发生再结晶,直到应变量达到0.1时才开始有再结晶晶粒析出。随着变形温度的升高,再结晶晶粒尺寸增大,位错密度降低;当温度较低时显微结构中可以观察到孪晶。当变形温度一定时,随应变速率的增大,再结晶的形核率增大且晶粒变小,位错密度变大;而当应变速率较低时,再结晶进行得比较充分,晶粒尺寸较大。根据实测的应力-应变曲线,获得了该合金发生动态再结晶的临界应变εc和峰值应变εp与Z参数之间的关系:εc=2.0×10-3.Z0.12385,lnεp=-6.02285+0.12385lnZ。此外,还采用定量金相法计算出了合金的动态再结晶体积分数,并建立了该合金动态再结晶的动力学模型:Xd=1-exp[-0.5634(ε/εp-0.79)1.313]。     

Inconel 625合金在熔融碳酸盐中的腐蚀行为

研究了Inconel625合金在650℃熔融(Li,K)_2CO_3和(Li,K)_2CO_3+Y_2O_3中的腐蚀行为,采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了腐蚀产物的形貌和相组成。结果表明,与Inconel625合金在650℃熔融(Li,K)_2CO_3中的腐蚀速率相比,其在650℃熔融(Li,K)_2CO_3+Y_2O_3中的腐蚀速率较小。这是由于Inconel625合金在650℃熔融(Li,K)_2CO_3+Y_2O_3中形成了具有保护性的氧化膜,其组成是NiCr_2O_4、Y_2O_3、NiO、Cr_2O_3。     

基于响应面法的Inconel 625合金大型厚壁管挤压加工窗口确定（英文）

研究确定难变形Inconel 625合金大型厚壁管挤压加工窗口,是获得具有良好组织性能挤压管材的关键。采用响应面法建立了一种确定基于温控挤压加工窗口的方法。首先,采用基于有限元计算数据的正交回归方法,建立了分别描述温升和峰值温度与关键挤压参数之间的响应面模型;其次,基于建立的响应面模型,分析揭示了关键挤压参数对温升和温度峰值的交互作用规律;最后,通过绘制挤压速度和初始温度空间峰值温度的等高线图,建立了不同挤压比下挤压加工窗口。基于该挤压加工窗口,可方便快速地确定合适的关键挤压参数组合。     

超低铁Inconel 625合金的热处理

基于10%草酸电解腐蚀特性及硬度测试结果,研究确定了超低铁Inconel 625合金的热处理工艺,利用金相显微镜和扫描电镜观察组织及腐蚀形貌。结果表明:随着固溶温度的提高及保温时间的延长,合金第二相逐渐溶入Ni基体,1140℃保温4 h第二相溶解充分,晶粒分布均匀,未发生快速长大,合金硬度为172 HV10,腐蚀倾向小,质量损失速率为4.97 kg·(m~2·h)~(-1)。固溶处理合金经1000℃稳定化6 h,基体上分布着MC和M_6C两种形式的碳化物,颗粒尺寸细小,合金硬度提高至186 HV10,750℃保温处理10 h后,质量损失速率为4.89 kg·(m~2·h)~(-1)。确定超低铁Inconel 625合金的最佳热处理工艺为:1140℃×4 h固溶+1000℃×6 h稳定化,合金可获得良好耐蚀性,适宜的硬度及晶粒尺寸。     

热处理对电弧增材制造Inconel 625合金显微组织和力学性能的影响（英文）

研究电弧增材制造Inconel 625合金热处理前后的显微组织和力学性能。未热处理样品的显微组织中形成枝晶镍基固溶体相、(Nb,Ti)C碳化物、Laves相和δ-Ni₃Nb二次相。固溶热处理导致Laves和Ni₃Nb相的溶解。此外,枝晶被大柱状晶取代。时效热处理导致晶界M₂₃C₆碳化物和纳米γ’’晶的析出。未经热处理试样的硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率与铸态合金的接近,其断裂为穿晶韧性断裂。固溶热处理能提高合金的硬度和屈服强度,降低伸长率,但对抗拉强度影响不大。此外,时效热处理导致拉伸性能变差,断裂模式转变为穿晶韧性断裂和沿晶脆性断裂的混合模式。     

硫酸盐条件下Inconel 625合金的热腐蚀行为研究

采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜分析(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,对Inconel 625合金于750℃条件下在涂覆了摩尔比为8∶2的Na_2SO_4与K_2SO_4混合盐膜,并腐蚀60h后的腐蚀行为进行分析,为相关的镍铬合金抗硫酸盐腐蚀的研究提供理论依据。Inconel 625合金在腐蚀初期质量增加明显,之后腐蚀速度逐渐减缓,其表面生成的Cr_2O_3氧化层并不连续,使得O和S得以侵入基体,与基体发生反应,因此腐蚀情况较严重。     

形变诱导GH3625合金热挤压管材d相的析出行为

采用XRD、SEM、EDS和Image-Pro Plus金相分析等方法测定了GH3625合金热挤压管材在不同冷变形量e下经过800℃时效后d相的析出含量,研究了冷变形对d相的析出规律及析出动力学的影响。结果表明,d相首先在形变孪晶界、晶界以及变形带上形核并析出,随后在晶内形核长大,并且随冷变形量的增加,d相在变形带上析出量增加;随冷变形量的增加,d相的形貌从针状向棒状或颗粒状转变;随着时效时间的延长,d相的平均尺寸不断增大,长大规律符合LSW理论。当时效温度为800℃时,d相的析出含量与时效时间的关系满足Avrami方程,且随冷变形量的增加,d相的含量增加,时间指数n减小,d相析出速率a增加,冷变形促进d相的析出。Nb的溶质拖曳与d相的钉扎共同作用抑制晶粒长大。e=35%时,合金的硬度随保温时间的延长而增加,e≥50%时硬度未发生明显变化。     

FGH96合金静态再结晶行为的研究

研究了FGH96合金在再结晶退火中的静态再结晶行为,并对再结晶机理进行了讨论与分析。结果表明：在较大冷变形量下,FGH96合金的静态再结晶在很短时间内完成,再结晶组织中有大量的孪晶组织。冷变形造成γ’/γ,界面上的位错塞积,再结晶形核方式形核有亚晶粗化形核和应变诱导晶界移动（SIBM）方式。γ’相在应变诱发晶界迁移（SIBM）机制中起到两方面作用：一为冷变形在γ’/γ界面上形成高密度的位错塞积,这为晶界单向移动并为最终的再结晶形核提供驱动力,二是再结晶晶粒晶界的移动速度（即晶粒的长大）受到γ’相的分解速率控制。     

Inconel 625合金国内外研究现状综述

Inconel 625因其优异的综合性能广泛应用于各种工业领域。随着各行业的发展,对Inconel 625合金的性能要求越来越高,因此进一步改善Inconel 625合金的组织及性能非常必要。本文总结了近7年国内外学者对Inconel 625合金成型制备、组织性能、熔盐腐蚀等方面的研究,其中成型方法从3D打印技术（即增材制造）、表面改性技术等方面综述;性能方面主要总结了化学成分和热处理工艺;熔盐腐蚀方面重点讨论了氟化物盐、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐等。最后,提出了Inconel 625合金未来的发展前景,为以后Inconel 625的研究提供了实际性的指导。     

液氮低温轧制Cu-Ag合金的织构演变和再结晶行为（英文）

对Cu-Ag合金在低温下进行大变形量轧制加工,研究其织构演化特征和力学性能,随后对轧制板材进行热处理,观察其退火行为。结果表明,与常温轧制板所表现的铜型织构不同,低温下轧制板材内的交滑移机制被抑制,而其主要织构特征为黄铜型织构,且板材的抗拉强度和屈服强度均有提高。退火后,低温轧制板内发生原位再结晶,其织构随机分布,而常温轧制板的退火织构主要为立方织构。利用金相和电子背散射衍射手段观察退火前后材料的微观组织,发现低温轧制时板材内动态回复过程被抑制,因而轧制后变形储能较高,退火时,与常温轧制板相比能在较低温度发生再结晶软化行为。     

Inconel 625合金组织的EBSD分析方法探讨

电子背散射衍射(EBSD)技术自20世纪80年代开始发展以来,在材料研究中得到了大规模的应用,并在晶粒取向、应变研究、晶粒度测定、物相鉴定、再结晶、失效机理分析等方面发挥了重要的作用[1-5].EBSD以入射电子束作为单色波照射在试样上形成的背散射电子作为点源,与试样表层的晶格发生布拉格衍射现象,其衍射束被照相底片交截...     

Inconel625高温合金J-C本构建模

为了研究Inconel625高温合金在较高温度和应变率变化范围内的热变形行为,采用CSS电子万能试验机和分离式霍普金森压杆试验装置对Inconel625高温合金进行准静态试验和霍普金森压杆试验,在温度为20~800℃、应变率为0.001~8000 s~(-1)范围内得到Inconel625高温合金的真实应力—应变曲线。结果表明:随着温度的升高,Inconel625高温合金的流动应力与屈服应力并不单一地随应变率增大而增大,同一温度条件下,随着应变率的增加,Inconel625高温合金的真实应力先增大后减小(分界线是应变率为6000 s~(-1));同一应变率条件下,Inconel625高温合金的真实应力随着温度的升高而减小。基于Johnson-Cook模型对其真实应力-应变曲线进行拟合分析,经过计算得到模型的预测值与实验值的相关性和绝对误差,并进一步改进Inconel625高温合金的Johnson-Cook本构模型,使模型能够更好地反映Inconel625高温合金在较高温度和应变率变化范围内的热变形规律。     

Inconel 625合金堆焊金属开裂机理研究

针对Inconel 625合金焊接热裂纹问题,文中基于大厚度堆焊裂纹敏感性评价方法对采用GTAW工艺、ERNiCrMo-3焊丝堆焊的金属进行了开裂机理研究.结果表明,堆焊金属的微观组织主要由柱状树枝晶组成,堆焊金属组织中析出相主要有Laves(Ni,Fe,Cr)₂(Nb,Ti,Mo)相、MC型碳化物和针状δ(Ni₃Nb)相.大厚度堆焊金属组织局部存在位于一次枝晶间、沿柱状晶方向的结晶裂纹.在裂纹附近的组织及断口发现存在大量密集分布的δ相,裂纹的形成主要与结晶终了阶段形成的共晶δ(Ni₃Nb)有关.Inconel 625合金堆焊金属存在以共晶Laves、共晶δ分别为终凝析出相的(1)、(2)两种凝固模式.相比较而言,结晶终了阶段发生L→γ+δ共晶反应的模式(2)热裂纹敏感性较大,从而造成Inconel 625合金开裂.创新点：(1)研究了625合金堆焊金属开裂的机理.(2)提出了625合金堆焊金属存在以共晶Laves、共晶δ分别为终凝析出相的两种凝固模式.     

高温高速环境下Inconel625合金热变形行为的数学描述

研究了Inconel625合金的热变形行为。结果表明,在变形温度为1 000~1 200℃,应变速率为10~80 s-1条件下,Inconel625合金的热变形行为呈现出持续硬化+动态软化的过程。所建立的高温高速下Inconel625合金的热变形本构方程,能够较好的表达应变速率以及变形温度和峰值应力的关系。