【摘 要】
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Inconel 718合金作为目前应用最广泛的镍基高温合金之一,广泛用于燃气轮机、航空发动机、涡轮盘、叶片、螺栓、导向器、压气机盘等零部件的制造。然而当服役温度超过650°C时,合金中的γ″相会发生快速粗化并向δ相转变,这就限制了合金在更高温度服役部件中的应用。一直以来,研究者们都在试图通过调整合金成分,在保留其可锻性、可焊性和低成本的优势下,进一步提高Inconel718合金的服役温度和组织稳定
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Inconel 718合金作为目前应用最广泛的镍基高温合金之一,广泛用于燃气轮机、航空发动机、涡轮盘、叶片、螺栓、导向器、压气机盘等零部件的制造。然而当服役温度超过650°C时,合金中的γ″相会发生快速粗化并向δ相转变,这就限制了合金在更高温度服役部件中的应用。一直以来,研究者们都在试图通过调整合金成分,在保留其可锻性、可焊性和低成本的优势下,进一步提高Inconel718合金的服役温度和组织稳定性。因此,研究合金元素对微观组织的影响对合金的成分优化以及性能提高具有重要的指导意义。基于此,本文通过调整Al、Ti两种强化相形成元素,制备了四种不同Al、Ti含量的试样,研究Al、Ti含量对改型Inconel 718高温合金析出相类型、组织形貌及稳定性的影响,以期为合金微观组织调控提供一定的指导。在大量实验和组织观察的基础上,得到的主要结论如下:（1）通过调节Al/Ti质量比得到了四种不同的析出相构型:在Al:Ti=1:3（wt.%）合金中得到分开析出的γ′相和γ″相;在Al:Ti=1:1（wt.%）合金中得到γ″/γ′/γ″和γ′/γ″两种复合结构;在Al:Ti=2:1（wt.%）合金中得到单一的球状γ′相;在Al:Ti=3:1（wt.%）合金中得到γ′/γ″/γ′复合结构。Al/Ti质量比对析出相结构有显著影响。（2）随着Al/Ti质量比增大,γ″相析出数量减少,γ′相析出数量增多;晶界析出相有从针状向短棒状,再向颗粒状转变的趋势。（3）在700°C时效100 h,复合结构和单一γ′相均表现出良好的稳定性。在700°C时效1000 h后,Al:Ti=1:1（wt.%）合金中析出的γ″/γ′/γ″和γ′/γ″两种类型复合结构发生分解,成为独立的γ″相和γ′相。（4）在800°C长期时效后,单一γ′相和γ′/γ″/γ′复合结构均可稳定存在。但Al:Ti=3:1（wt.%）合金中γ′/γ″/γ′复合结构具有更高强度和优异的高温稳定性。随着Al/Ti质量比值的增大,合金硬度值提高。（5）γ″相、γ′相和γ′/γ″/γ′复合结构的粗化动力学过程均符合LSW理论预测。
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