典型组织:合金标准热处理状态的组织由γ基体、γγ’、δ和NbC组成。其中δ相和NbC相对尺寸较大,光学显微镜下可见。γ‘相和γ’尺寸较小,光学显微镜下不可见。

合金中γ'(Ni3Nb)相是主要强化相,为体心四方有序结构的亚稳定相,呈圆盘状在基体中弥散共格析出,在长期时效或长期应用期间,有向δ相转变的趋势,使强度下降;γ'(Ni3(Al、Ti))相的数量次于γ’相,呈球状弥散析出,对合金起一部分强化作用。

γ’相最高稳定温度650℃,开始固溶温度840℃~870℃,完全固溶温度950℃;γ’相析出温度600℃,完全溶解温度840℃;δ相开始析出温度700℃,析出峰940℃,开始溶解980℃,完全溶解温度1020℃。

δ(Ni3Nb)相主要在晶界析出,其形貌与锻造期间的终锻温度相关,终锻温度在900℃时,形成针状δ相,在晶界和晶内析出。终锻温度达930℃时,δ相呈颗粒状,均匀分布。终锻温度达950℃时,δ相呈短棒状,分布以晶界为主。终锻温度达980℃时,在晶界析出少量针状δ相,锻件出现持久缺口敏感性。终锻温度达1020℃或更高时,锻件中无δ相析出,晶粒随之粗化,锻件有持久缺口敏感性。在锻造过程中,δ相在晶界析出,能起到钉扎作用,阻碍晶粒粗化。

高温合金Inconel718(GH4169)中的相

Laves相生成于铸锭枝晶间,如不通过均匀化处理消除,则会残留在合金组织中,还常伴随着铌的碳化物和针状的δ相。

以上内容来源于《中国高温合金手册 上卷 变形高温合金 焊接用高温合金》

图1  无δ相析出,100X
图2  无δ相析出,500X
图3  晶界析出少量δ相,100X
图4  晶界析出少量δ相,500X
图5  δ相呈颗粒状,均匀分布100X
图6  δ相呈颗粒状,均匀分布500X
图7  δ相呈针状,大量析出100X
图8  δ相呈针状,大量析出500X
图9  Laves相,周围针状δ相富集,100X
图10  Laves相,周围针状δ相富集500X
图11  表面附着腐蚀产物,与图1同样,100X
图12  表面附着腐蚀产物,500X
图1-12腐蚀方法:最后一道抛光后立即放入Kalling1试剂中(1.5g 氯化铜,33ml水,33ml酒精,33ml盐酸)腐蚀大约5分钟,取出后自来水冲洗干净,注意最后一道抛光后放入Kalling1中的速度要快,慢了表面可能会钝化使试样不腐蚀。
有时腐蚀后表面附着一层腐蚀产物(见图11和12),试样从Kalling1试剂拿出后先用酒精冲洗擦拭可去除表面附着的腐蚀产物(见1和2),注意先用水冲洗后用酒精不能去除干净。

图13 合金的相转变曲线
图14 合金铸锭中的Laves相及周边碳化物
13mlHNO3+7mlHF+80mlHCl,电解腐蚀
图15  直接时效盘锻件,δ相(SEM)
13mlHNO3+7mlHF+80mlHCl,电解腐蚀
图16  直接时效盘煅件,盘片状γ’相(TEM)
13mlHNO3+7mlHF+80mlHCl,电解腐蚀
图13-16来源于《中国高温合金手册 上卷 变形高温合金 焊接用高温合金》

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