Inconel X-750的材料标准

  Inconel X-750合金是一种时效硬化沉淀强化合金，主要沉淀相是γ'(Ni3Al，Ni3Ti)，在980℃下具有良好的耐热腐蚀性和抗氧化性，在800℃下具有较高的强度，在540℃下具有较好的耐松弛性，同时具有良好的成形性和焊接性。Inconel X-750合金由于良好的性能，广泛应用于燃气轮机、火箭发动机、飞机结构件、压力容器和反应堆等。

  Inconel X-750合金含有大量的合金元素。合金在热加工过程中具有较大的变形抗力和较窄的热加工温度范围，使得合金在热加工过程中难度相当大。热加工(热轧、热锻、热挤压)广泛应用于Inconel X-750在半成品和成品的生产过程中，合金的性能主要取决于合金在制造过程中的组织。因此，提高合金的性能对于控制合金的热加工过程并获得均匀的组织至关重要。镍基高温合金的力学性能的关键在于沉淀相和晶粒度。由于镍基高温合金在加热和冷却过程中无同素异构体的变化，晶粒不能通过相变细化。因此，组织中的晶粒度只能通过热加工过程来控制。热变形行为主要受原晶粒尺寸、第二相形状和热加工参数（变形温度、变形速率和变形量）的影响。因此，研究Inconel X-750合金的热变形特性，优化热变形参数，对提高合金的成形性和性能更为重要。

  实验Inconel X-750合金真空感应+电渣重熔冶炼的电渣锭，经开坯后形成锻坯，在锻坯上取样，试样尺寸为Φ8mm*15mm，化学成分为(%，质量分数)：C 0.05，Si 0.2，Mn 0.65，Cr 15.5，Ti 2.25，Fe 6，Al 0.7，Nb 0.95，Ni 余量。

   实验方法在Gleeble-1500热模拟试验机上进行高温热压缩实验。热模拟实验中将试样以10℃·s-1的速度升温至1200℃，然后保温5min，使得在热压缩之前组织均匀，随后以10℃·s-1的速度冷却至变形温度，记录每组实验的真应力-真应变曲线及数据，最后对热压缩试样进行水冷处理。热模拟实验方案为:变形量为50%，变形温度为950、1000、1100和1200℃，应变速率为0.1、1、5和10s-1。用10%草酸对试样进行电解腐蚀，采用LeicaFEM-4M光学显微镜观察微观组织。

  图1为Inconel X-750合金在不同应变速率下的真应力-应变曲线。从图中可以看出，由于应变速率和变形温度的不同，真应力-应变曲线的形状也不同。当真应变较小时，加工硬化的作用较显著真应力变化较快，迅速达到峰值应力。峰值应力和峰值应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小。当流变应力达到峰值应力后，流变曲线表现出明显的流变软化现象，该现象主要源于动态回复或者动态再结晶网。

  图2为不同变形温度和应变速率下的流变软化程度，不难发现，流变软化程度随着应变速率的增加呈现先减小后增大的趋势，在应变速率在1s-10时，流变软化程度达到最小，当应变速率在1s-10时，流变软化程度随着应变速率的增大而增大，这主要源于绝热加热，因为Inconel X-750合金的热导率较低，当应变速率较大时，由于塑性变形产生较多的热量，在短时间内无法释放，造成合金内部局部温度升高，从而促进局部区域动态再结晶的进行，引起显微组织的变化。

   说明Inconel X-750合金在温度为1100和1200℃，应变速率为0.1和1s－1时，在热变形过程中可以达到动态平衡，在其余变形条件下，合金在热变形过程中均出现连续的流变软化现象。