【摘 要】
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Inconel 718合金具有优异的高温强度,良好的抗氧化性、抗疲劳性、耐腐蚀性、焊接性、高温组织稳定性和独特的价格优势,被广泛应用在航空发动机热端部件、航天火箭发动机高温部件和工业燃气轮机等工业部门高温耐蚀部件,在国民经济和军事等领域具有重要的战略意义。此合金最显著的特点是,通过合适的热处理工艺,其可形成极高体积分数的细小析出相,最高可达60～70%,进而显著改善合金的性能,目前学术界关于这种超
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Inconel 718合金具有优异的高温强度,良好的抗氧化性、抗疲劳性、耐腐蚀性、焊接性、高温组织稳定性和独特的价格优势,被广泛应用在航空发动机热端部件、航天火箭发动机高温部件和工业燃气轮机等工业部门高温耐蚀部件,在国民经济和军事等领域具有重要的战略意义。此合金最显著的特点是,通过合适的热处理工艺,其可形成极高体积分数的细小析出相,最高可达60～70%,进而显著改善合金的性能,目前学术界关于这种超高体积分数相析出强化机理及其与位错强化的内在关系的认知还不够深入。此外,结合3D打印技术可以制备性能优异的镍基高温合金,但关于3D打印镍基高温合金的析出特性和力学行为研究甚少。因此,本文系统研究了传统锻造和3D打印技术这两种不同成型方法制备的Inconel 718高温合金的显微组织和力学性能,对比分析了不同时效温度和时间条件下的析出行为,然后通过施加一定的塑性变形引入大量位错,定量统计分析变形样品的位错密度,探究不同析出相特征对Inconel 718合金强度、塑性及加工硬化的影响规律,阐明具有高体积分数析出相的Inconel 718合金中析出强化与位错强化之间的内在关系及其强韧化机理,为Inconel 718高温合金的组织性能调控提供理论依据。主要研究结果如下:（1）3D打印Inconel 718合金样品的内表面采用0.08 mm和0.11 mm间距扫描时,扫描间距越大,晶粒尺寸越小,织构越弱,其抗拉强度越高,塑性越低。（2）与传统Inconel 718合金样品相比,3D打印加速了时效过程的析出行为。在等温保温过程中,3D打印样品中γ′相和γ″相的形核和长大速率明显高于传统样品,到达峰值硬度的时间明显提前。传统和3D打印Inconel 718合金样品中γ″相向δ相的转变都发生在800℃保温温度下,且3D打印样品的转变时间提前。（3）在相同的轧制压下量（10%和20%）变形条件下,时效态样品比固溶态Inconel 718合金样品的位错密度高,且与γ′相相比,γ″相和δ相的存在会显著增加位错密度;当压下量增加至40%,时效态样品和固溶态样品的位错密度相差不大。对于合金中的析出强化,γ″相所带来的强化效果是最高的,其次是δ相,最后是γ′相。
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