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Inconel 718概要：
Inconel 718是沉淀强化的镍基高温高强合金
Inconel 718在－253～700℃温度范围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
该合金的另一特点是合金的组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。
对应牌号
化学成分：
C≤0.08 Mn≤0.35 Si≤0.015 P≤0.35 S≤0.015 Cr17~21 Ni50~55 Mo2.8~3.3 Cu≤0.3 Ti0.65~1.15 Al0.2~0.8 Fe余量 Nb4.75~5.5 B≤0.006
物理性能：
常温下合金的机械性能的MIX：
特性：
1.易加工性
2.在700℃时具有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度
3.在1000℃时具有高抗氧化性
4.在低温下具有稳定的化学性能
5
.良好的焊接性能
金相结构
718合金为奥氏体结构，沉淀硬化后生成的γ”相使之具有了优秀的机械性能。在热处理过程中于晶界处生成的δ相使之具有了较好的塑性。
耐腐蚀性
不管在高温还是低温环境，718合金都具有极好的耐应力腐蚀开裂和点蚀的能力。718合金在高温下的抗氧化性尤其出色。
工艺性能与要求
热加工
合适的热加工温度为1120-900℃，冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式，热加工后应及时退火以保证得到优良的性能。热加工时材料应加热到加工温度的上限，为了保证加工时的塑性，变形量达到20%时的终加工温度不应低于960℃。
冷加工
冷加工应在固溶处理后进行，加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此加工设备应作相应调整，并且在冷加工过程中应有中间退火过程。
焊接工艺
合金具有满意的焊接性能，可用氩弧焊、电子束焊、缝焊、点焊等方法进行焊接。
零件热处理工艺
航空零件的热处理通常按标准热处理制度和直接时效热处理制度进行。
应用范围领域
由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀性能、易加工性，718可广泛应用于各种高要求的场合。
1.汽轮机
2.液体燃料火箭
3.低温工程
4.酸性环境
5.核工程
采 用 等 离 子 弧 增 材 制 造 的方 法 成 形 了 Inconel 7l8合 金 ，并 采 用 标 准 热 处 理 制 度 对 其 进 行 后 处 理 ，利 用 光 学 显 微 镜 、扫 描 电 子 显 微 镜 、能谱 分 析 、透 射 电镜 、显 微 硬 度 等 表 征 方 法 ，对 比 了热 处 理 前 后 成 形 件 的 组 织 和 力 学 性 能 。结 果 表 明 ，成 形 试 样 组 织 为 典 型 的 自底 部 向 顶 部 外 延 生 长 的 柱 状 枝 晶 ，枝 晶 间 析 出 大 量 I ayes相 及 少 培 MC 碳 化 物 ；热 处 理 后 组 织 形 态 没 有 明 显 变 化 ，但 Laves相 数 量 大 大 减 少 ，残 余 I aves相 尺 寸 减 小 ，析 m 了 ”强 化 相 ，有 效 提 高 了试 样 的显 微 硬 度 。
增 材 制 造 技 术 (Additive manufacturing tech— nology)，又称 作“3D 打 印 ”、“快 速 成形 ”等 ，是 一 种 通 过添 加材 料 ，采用 逐层叠 加 、分层 成形 而直 接加 工 出所需零 件 的先进 制 造技术 。当前 ，针 对金 属 零 件 的增 材制 造技 术 根 据 热源 类 型 的 不 同 可分 为 ：激 光 固体成 形 (1aser solid forming) 、电弧 增 材 制 造
(arc additive manufacturing) 及 电 子 束 自F}1制 造 (eleCtron bean1 freedom fat)rication) 。根 据 具 体 的成形 r艺不 同 ，常 见 的有 选 激 光 烧 结 (selective laser n1elting．SI，M)”、激 光熔 化 沉 积 (1aser melting deposition．I MD) 、等 离子 弧增 材 制造 (plasma arc additive nlaimfacturing．PAAM ) 、冷 金 属 过 度 成 形 (cold metal 1ransfer．CMT)” 、电子 束 选 熔 化 (electrob beam selective melting，El：ISM) 等 。
相 比较 于传统 的机械 加 丁方 式 ．金 属 增 材 制 造技 术 具 有 以下优 点 ：加一 成本 低 、缩 短生 产 周期且 叮直接 成 形具 有 复杂轮 廓 的零部 件 。 镍基 高温 金凭 借着 耐 高 温 、耐 腐 蚀 及优 异 的 高 温力 学性 能被 厂 泛应 刖 与航 空 航 天 、舰 船 、化 一I：、矿 山机 械 等 领 域 ’。
而 Inconel 718合 金 作 为 应 川 最 为广泛 的镍 基高 温合 金 之一 1 7．一 白 以来 郁 是 金 属增 材制 造 领域 的 热 门研 究 材 料 。I iu等 人 采用 I SF的 方 式 成 形 了 Inconel 71 8簿 壁 试样 ． 对其 组织 演 变规律 进行 j，分 析 ．结果 表 明 ．组织 『f1主 要是 7住状 品 和 少量 (y+I avcs)共 品组织 。且 南于 成形 过程 热量 累积 作 用 。枝 品 间距 从 下 往 上 逐 渐增 大 。
Jia等 人 对 SLM 增 材 制 造 的 Inconel 718合 金组 织 及 力 学 性 能 分 析 得 到 ．当 激 光 能 量 密 度 为 330 J／m 时 ．致 密 度最 大 为 98．4 ．随着 激 光能 量 密 度 的增 大 ，成形 试样 的组 织 由粗 大 的 柱 状 枝 晶依 次 转 变 为簇状 枝 晶 、细 长 的单一 方 向生长 的 柱状枝 晶。
类 似 的 以激光 或 电子 束 为 热 源 的 InconeI 7l8合金 增 材 制造 相关 的文 献 还 有 很 多 ，但 是 以 等 离 子 弧 为 热 源 的增材 制 造技 术报 道较 少 。 与 LSF或 EBSM 技 术 相 比 ，PAAM 具 有 明 显 的成 本优势 ，同时 温 度梯 度小 、成形 效 率 高 、工 艺可 控 性 好 等 也 是 其 显 著 优 点 。
xu 等 人 采 用 PAAM 技 术 成形 了 Inconel 625合 金 ，并 对 比 了热 处 理前 后试 样 的组织 和 力学性 能 变化 。I in等 人 儿 采用 PAAM 技术 成形 了 Ti～6A1—4V合 金 ，深 入分 析 了组织 与性 能 的演 变规 律 。 为使增 材 制造 零 部 件 达 到 使用 性 能要 求 ，组 织 与性 能一直 是 研究 的重点 。
本 文 以 Inconel 718合金为 成形 对象 ．以 PAAM 技 术 为 成形 T 艺．并 对 成形 件 进行 热 处理 ．主 曼对 比分 析 热 处理 前 后 成 形 件 的 组 织 及 力学 性 能 ，为 PAAM 技 术 的应用打 下基 础 。
