Incoloy825 高温镍基合金

固溶处理对 Incoloy825 金相组织的影响

Incoloy825 合金对应美际牌号为 UNS N08825，试验材料取自 ASME SB423-2017 中 UNS N08825 尺寸为φ325 mm ×10． 31 mm 冷拔无缝钢管

热处理试验

采用线切割沿钢管纵向加工 70 mm × 200 mmIncoloy825 合金试块，取13 块，留取1 块作原始对比试样，不做热处理，另外 12 块用于固溶处理工艺试验，固溶温度分别为 950、1000 和 1050 ℃，固溶时间分别为10、20、30 和 60 min。固溶处理试验于高温马弗炉中进行，冷却方式为水冷，水温控制在20 ～40 ℃，固溶冷却转移时间小于 15 s。

金相组织观察

固溶处理后，进行显微组织观察。从固溶处理试块上线切割出10 mm ×10 mm ×10 mm 金相试样，经砂纸打磨机械抛光后，采用冷酸浸蚀 0． 5 ～ 1 min，腐蚀液为 92% HCl + 5%H 2 SO 4 +3%HNO 3 (质量分数)，浸蚀后的金相试样在光学显微镜下按照 GB/T 6394—2017《金属平均晶粒度测定方法》规定的三圆截点法进行平均晶粒度测定，分析固溶工艺对晶粒度的影响。

试验结果及分析

固溶处理对显微组织的影响

对比固溶前 Incoloy825 合金的显微组织和为 Incoloy825 合金经不同工艺固溶处理后的显微组织。 Incoloy825 合金经 950 ℃ 固溶 10 min后的显微组织，基体组织为细小等轴晶，平均晶粒度为8． 5 级。随着固溶时间的延长，晶粒相互吞噬，晶界在高温下发生移动，晶粒开始长大，Incoloy825 合金经950 ℃ 固溶20、30 和60 min 的金相，平均晶粒度分别为 8 级、8 级和 7 级，晶粒长大的同时，出现了部分晶粒显著长大的现象，呈现出了粗/细晶粒混合分布的形态，随着固溶时间延长，晶粒大小趋于一致，混晶状态得以改善。Incoloy825 合金从高温到常温的基体组织均为奥氏体，未固溶处理的原始试样的平均晶粒度为 8． 5 级。

结果表明，随着固溶温度的升高，Incoloy825 合金晶粒有长大趋势，但在不同温度固溶，晶粒生长速度有所不同，当固溶温度超过 1000 ℃后，晶粒长大迅速，并伴生退火孪晶。当在950 ℃固溶时间小于30 min 时，基体出现混晶组织，保温60 min 后，混晶状态得以改善，基本为等轴晶，平均晶粒度为 7 级。