figure 2 toont de SEM foto van AM IN625 onder vier verschillende omstandigheden (figuur 2a, as-fabricated figuur 2b, een uur bij 700 ◦C figuur 2c, 24 uur bij 700 ◦C en figuur 2d een uur 800 ◦C), met het afgebeelde vlakken evenwijdig aan de opbouw richting. De dendritische microstructuur is zichtbaar in alle vier de afbeeldingen. Een EDS analyse van de as-fabricated specimen blijkt dat de interdendritische gebieden verrijkt Nb en Mo en dendritische gebieden verrijkt Ni en Cr. De effecten van verschillende warmtebehandelingsomstandigheden de microstructuren zijn subtiel, met één-hour warmtebehandeling bij 700 ◦C leidt tot geen visueel waarneembare verschillen onder de meetomstandigheden. Daarentegen een langdurige hittebehandeling bij 700 ◦C bevordert de vorming van precipitaten van bloedplaatjes morfologie bij de interdendritische gebieden. De morfologie van deze fase is consistent met eerdere waarneming van δ fase met de kiemvorming van de δ fase die gunstiger met een hogere concentratie van Nb en Mo [33].

figure 1. een continue-state Nb isopleth deel van IN625 fasediagram geconstrueerd uitgaande van een samenstelling van Ni-20.7Cr-8.83Mo-0.72Fe-0.35Ti-0.28Al-0.18Co-0.13Si-0. 04Mn-0.01C (massa%).

 

figure 2. Microstructuur AM IN625 onder vier verschillende omstandigheden (a)-fabricated, (b)na één-hour hitte behandeling bij 700 ° C, (c)na 24 uur warmtebehandeling bij 700 ° C, en (d)na één-hour warmtebehandeling bij 800 ° C. De afgebeelde oppervlakken zijn parallel aan de richting bouwen. Rode pijlen in (c, d) markeert het plaatje δ faseneerslaat.

A één-hour warmtebehandeling bij 800 ◦C leidt tot een overeenkomstige verandering van de microstructuur onder vorming van δ faseneerslagen, zoals waargenomen in figuur 2c (24 uur bij 700 ◦C). We merken op dat in beide figuur 2c, d, de δneerslagen vergelijkbare grootte. Het verschil in de duur warmtebehandeling stelt de precipitatie kinetica van de δ faseneerslagen veel wordt versneld bij 800 ◦C, tegenover 700 ◦C, wat overeenkomt met het schema TTT [33,36] eerder geconstrueerd AM IN625. Deze vertraging inneerslag groei kan van belang zijn voor de resterende-stress opluchting warmte behandeling. Previousneutronendiffractie restspanning experimenten toonden aan dat een-hour warmtebehandeling bij 870 ◦C [6] en twee-hour warmtebehandeling bij 800 ◦C [10] restspanningen effectief kan verminderen tot minder dan 13% van het aanvankelijk, zoals-fabricated levels. Echter, warmtebehandeling bij deze temperaturen leidt tot een gunstige thermodynamische voorwaarde voor hetneerslaan van de δ faseneerslaat. In beide gevallen (een uur bij 870 ◦C en twee uur bij 800 ◦C), de hoofdafmeting van de δ fase precipitaten een vergelijkbarenominale afmeting van ≈500nm [21,24]. Deze grote precipitaten voorkeur groeien in de gebieden interdendritische en taaiheid, breuktaaiheid en de corrosieweerstand van IN625 [37,38] te verminderen.

figure 3 toont de in situ XRD-gegevens van AM IN625 die tijdens een isotherm bij 700 ◦C gedurende 10,5 uur. De XRD-gegevens verkregen vóór de warmtebehandeling bij kamertemperatuur suggereren dat de IN625 in zijn as-fabricated staat heeft een FCC matrixfase met een roosterconstante van (3,595 ± 0,002) A, zonder additionele detecteerbare fasen. Het is vermeldenswaard dat de synchrotron XRD metingen werden verricht met een hoge flux en hoge mate indringende X-rays via één-photon tellen detector. Dit meetgevoeligheid betekent dat de evenwichtsfases voorspeld in het fasediagram dan de matrixfaseniet voldoende tijd ter vorming van een significante hoeveelheid tijdens het bouwen. De eenfase as-fabricated matrixfase vormt het beginpunt van het volgende vaste-state phase transformatie.

figure 3. situ synchrotron XRD gegevens verkregen tijdens een isotherme warmtebehandeling van AM IN625 bij 700 ◦C. De inzet toont de evolutie van de δ δ 012 pieken 211 piek. De data-acquisitie tijd volgt de arrowed kleur schaal. De berekende stok patronen overeenkomen met een FCC-matrixfase en orthorhombische fase δ.

Het in situ XRD data verkregen tijdens de warmtebehandeling kunnen we de thermisch geïnduceerde fasetransformatie controleren. Zoals getoond in figuur 3, de XRD data continu ontwikkeld 700 ◦C, het belangrijkste kenmerk dat een monotone toename piekintensiteiten van eennieuwe familie van pieken. Dezenieuwe pieken behoren tot een orthorhombische structuur. De stick patronen in figuur 3 zijn berekend op basis van een orthorhombische fase met roosterparameters van 5.109 A, 4.232 A, en 4.487Å en een FCC fase met een roosterconstante van 3,626 A, respectievelijk. Dit rooster parameters zijn de waarden 700 ◦C de stok patronen en de in situ experimentele data direct te vergelijken. De δ pieken zwak. Derhalve gebruikten we een inzet op het moment-dependent veranderingen van twee karakteristieke pieken van de δ fase (δ δ 012 en 211) te markeren. Naast de continue groei van de piekintensiteit zagen we een vernauwing van de piekbreedte, wat duidt opneerslag groei.

A zorgvuldige analyse op basis van de in situ XRD kunnen onthullen structurele veranderingen in zowel de FCC matrix en de precipitaten. Figuur 4 toont de ontwikkeling van de roosterconstante van de FCC matrix. Wijnamen een monotone afname van de roosterconstante, wat aangeeft dat de elementen met grote atoomstralen, zoals Nb en Mo, geleidelijk uitgeput uit de matrix. Dit verschijnsel is in overeenstemming met de precipitatie van δ fase precipitaten die Nb en Mo consumeren, zoals geïllustreerd in figuur 3. Deze verlaging van de matrix roosterparameter verband met hetneerslaan van het δ fase precipiteert wordt ook waargenomen in bedrijf-exposed IN625 [39] , behalve dat een langdurige warmtebehandeling (500 h) bij 850 ◦Cnodig is voor de verandering in roosterparameter detecteerbaar worden.