变形高温合金概述
变形高温合金与Inconel 718/GH4169合金
变形高温合金（Wrought Superalloy）是一类可通过冷热加工成型的高温合金材料，属于~早的高温合金类型之一。该类合金相较于铸造高温合金和粉末高温合金，具有出色的塑性加工性能，能够直接通过锻造、轧制及挤压等工艺制造出复杂形状的零件，且生产成本相对较低，因此应用领域广泛，占据了高温合金市场约70%的份额。
变形高温合金的研究始于20世纪30年代末。英国在镍-铬电热材料的基础上，通过添加铝和钛等元素对合金进行强化。1939年，Mond镍公司开发了Nimonic 75合金，1941年为了进一步提高蠕变强度，又研发出了Nimonic 80合金，这标志着变形高温合金发展历程的开启。表1-1列出了近几十年来变形高温合金的成分变化，随着新合金的不断推出，合金体系引入了更多元素，从~初的4组元合金逐渐发展为包含10组元以上的复杂合金。然而，值得注意的是，Cr元素的含量相对稳定，这保留了早期变形高温合金的主要成分特征。
在众多变形高温合金中，Inconel 718合金尤为突出。这是一种Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金，长期使用温度范围为-253℃至650℃，短时使用温度可达800℃。据统计，1989年Inconel 718合金已占据变形高温合金总产量的45%，至2004年更是超过了高温合金总消耗量的60%。该合金由Inco公司的Eiselstein研发成功，并于1958年申请专利。~初，Inconel 718合金的研发旨在解决René 41、Waspaloy等合金难以焊接的问题[21]，但因其出色的加工性能、服役性能、长期组织稳定性及相对低廉的价格，而被广泛应用于航空发动机和燃气轮机的零部件制造。尽管已有66年历史，且新型耐高温材料不断涌现，但Inconel 718合金仍保持着其重要地位。据GE公司预测，至2024年，该合金在关键燃气轮机部件中的使用量仍将庞大，与各种先进高温合金材料的总量相当。
关于Inconel 718合金的强化机制研究，起初相对滞后。20世纪60年代，研究热点集中于合金成分与热处理工艺对相稳定性的影响。通过大量实验数据，人们认为该合金的强化相为Ni₃Nb组成的特殊γ’相，同时发现了体心四方结构的亚稳态相和正交结构的Ni₃Nb相。到了70年代，体心四方结构的亚稳相被命名为γ"相，并被认为是Inconel 718合金的主要强化相，而γ’相则被认为是该合金强化机制的重要组成部分。
Inconel 718合金中主要存在的第二相有γ’、γ"、δ、Laves相以及MC碳化物等[26]。其中，γ’相是一种L12面心立方结构的有序相，主要由Ni、Al、Ti三种元素按化学计量比Ni₃(Al,Ti)组成，该相主要在650850℃长期时效时在合金基体中析出，析出形貌为球形。但需要注意的是，与Waspaloy、René41等合金不同，γ’相在Inconel 718合金中只占有约4%的体积分数，对合金整体的强化效果仅占1020%，因此并不是该合金的主要强化相。而γ"相则是Inconel 718合金的主要强化相，具有DO₂2体心四方结构，元素组成主要为Ni₃Nb，形貌特征为圆盘状，一般具有60nm的直径和510nm的厚度，在合金中的体积分数占比约为15%。该相的析出温度为650760℃，当温度高于816℃时会发生粗化并转变为δ相，完全回溶温度为950℃。δ相是γ"相的稳定相，具有D0a正交晶体结构，元素组成与γ"相完全相同，一般在基体中以针状或短棒状析出，主要分布于晶界附近，析出温度为700℃，析出峰为900℃，当温度高于1020℃时完全回溶。

变形高温合金的制造工艺简介

产品名称：3.大尺寸Inconel 718/GH4169合金涡轮盘件的制造挑战与
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