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1、INCONEL 601合金鍛件鍛環(huán)無縫管

2、激光增材制造冶金綜述：不銹鋼，鎳高溫合金和鈦合金(4)

INCONEL 601合金鍛件鍛環(huán)無縫管

產(chǎn)品名稱 INCONEL 601合金，配套焊材 焊條牌號Alloy182，標(biāo)準(zhǔn)AWS A5.11（ENiCrFe-三、延伸率：δ≥30%，典型工況 氨重組中的隔離罐和xiaosuan在制造業(yè)中，各國標(biāo)準(zhǔn) UNS N06601，ASME SB–168，DIN/EN2.4851。

ASTM B168，AMS 5870，JIS G4902、NCF 601，供貨形態(tài) 鍛件，INCONEL 601合金。

601合金，INCONEL601合金、鎳鉻合金、焊絲標(biāo)準(zhǔn)AWS A5.14（ERNiCrCoMo-，國內(nèi)通稱 INCONEL 601合金，601合金。

INCONEL601合金，鎳鉻合金，機(jī)械性能 抗拉強(qiáng)度：σb≥650Mpa，應(yīng)用領(lǐng)域 化工行業(yè)(波紋管補(bǔ)償器膨脹節(jié)、加熱器、冷卻、垃圾處理（焚燒爐燃燒室）、電力設(shè)備（過熱管）、發(fā)動機(jī)設(shè)備（點(diǎn)火裝置、燃燒罐墊。

密封環(huán)、化油器部件等。)、熱處理設(shè)備(熱處理爐部件、熱處理爐內(nèi)壁、吊籃、托盤、夾具等。)、工業(yè)爐(馬弗蓋、蒸餾罐、火焰罩、燃燒器隔斷、燃燒、燃?xì)廨啓C(jī)部件。

柴油車電熱塞部件、航空航天等，材料說明 鎳鉻合金INCONEL 601是專門為高溫而設(shè)計的，具有良好的耐久性yang合金在高溫環(huán)境下具有化學(xué)性、耐碳性和耐硫性yang特別突出的化學(xué)性能。

對于反復(fù)yang具有優(yōu)異的耐久性yang化皮脫落，機(jī)械強(qiáng)度高，易成型，加工性能好，焊接性好，主要成分 60Ni-23Cr-1Al-0.2Ti。

激光增材制造冶金綜述:不銹鋼、鎳高溫合金和鈦合金(4)

圖22 熱處理前后Inconel 718試樣應(yīng)力，表3 沉淀硬化對不銹鋼機(jī)械性能的影響，過度偏離優(yōu)化參數(shù)會導(dǎo)致機(jī)械性能惡化，就Ti–6Al–4V合金和316L對于不銹鋼而言，熔化不足可能會導(dǎo)致一系列缺陷，因?yàn)檩^大的缺陷可能會導(dǎo)致材料中更大的應(yīng)力集中。

這可能比球形孔對制造結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能造成更大的破壞性后，江蘇激光聯(lián)盟指南：，如前所述，粉末床LAM在工藝過程中，建筑方向上的熱梯度更高。

晶粒朝這個方向定向可能會導(dǎo)致LAM一般來說，零件的各向異性是縱向的（X–Y）奧氏體不銹鋼部件的強(qiáng)度高于建筑，通過DED奧氏體不銹鋼部件的伸長率通常與工藝生產(chǎn)相同。

這意味著縱向路徑的伸長率更多等于建筑方向的伸長率PBF在技術(shù)上，能量密度、熱梯度、方向和機(jī)械強(qiáng)度之間沒有特定的關(guān)系.2.2.二、鎳基高溫合金，已證明。

零件的熱處理會顯著影響其機(jī)械性能。在熱處理過程中，由于沉淀，組件的抗拉強(qiáng)度通常會降低。雖然這與恢復(fù)和顆粒生長過程中的位錯湮滅有關(guān)，但通過熱等靜壓處理進(jìn)一步處理的樣品通常表現(xiàn)為低拉。

由于孔隙閉合，塑性和疲勞性能得到改善，固體溶解處理將顯著改變微觀結(jié)構(gòu)中的階段，極大地影響樣品的整體性能。當(dāng)后續(xù)時間限制時，該過程可使構(gòu)件具有較高的強(qiáng)度和可接受的延展性LAM采用傳統(tǒng)制造方法制造工藝制造零件的性能，在使用粉末之前，重新熔化一層被認(rèn)為是為了降低殘余孔隙率。

這樣，由于與粉末相關(guān)的固結(jié)材料導(dǎo)熱性高，防止了熔體池中的孔隙，細(xì)化了晶粒結(jié)構(gòu)。另一方面，對熱處理與孔隙度關(guān)系的研究并沒有表現(xiàn)出令人滿意。一般來說。

與傳統(tǒng)制造和熱處理零件相比，裝配零件在竣工條件下的屈服強(qiáng)度較低，這可能是因?yàn)長AM軟奧氏體存在于零件結(jié)構(gòu)中LAM當(dāng)零件上施加塑性變形時，殘留的奧氏體可以轉(zhuǎn)化為馬氏體，這意味著這些零件具有特殊的加工硬化和熱處理LAM對應(yīng)零件或常規(guī)制造和熱處理，后續(xù)熱處理后的拋光和蝕刻SLM樣品的光學(xué)顯微照片。

考慮到圖12、圖13和圖16所示的結(jié)晶織構(gòu)S316L奧氏體和S410L值得一提的是，這些材料的機(jī)械性能可能會顯著不同，S316L是奧氏體。

不會進(jìn)一步改變，S410L它是馬氏體，具有奧氏體到鐵素體的相變，在這種情況下，在圖21中解釋和比較了這些材料的拉伸流動。

對于LAM由于定向凝固促進(jìn)了非常粗糙和細(xì)長晶粒的形成，沉積的奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度和延展性明顯低于商用鍛造材料，但對于馬氏體不銹鋼，LAM雖然成本大大降低了塑性，但沉積可以將抗拉強(qiáng)度提高兩倍以上。

邊界附近馬氏體板條和微孿生晶體的形成改變了塑性變形機(jī)制，控制了硬化和脆性拉伸行為。2、通過快速凝固和殘余應(yīng)力引起的裝配件的高位錯誤LOM和EBSD圖像顯示顆粒結(jié)構(gòu)和局部紋理，(a)顯示EBSD逆極圖(b)和(c)位置的LOM，(d) (c)點(diǎn)對點(diǎn)圖像質(zhì)量與錯向區(qū)之間的旋轉(zhuǎn)角度。

一、通過快速凝固導(dǎo)致晶粒細(xì)化，LAM制造具有理想機(jī)械性能的高質(zhì)量零件的主要挑戰(zhàn)之一是避免。這些孔隙會促進(jìn)裂紋的萌生和塑性和沖擊性能的惡化。因此，制造高密度零件已成為LAM參數(shù)優(yōu)化的首要任務(wù)，3.2.1 殘余孔隙度對LAM但是。

結(jié)果表明，在縱向機(jī)械試驗(yàn)中，零件的強(qiáng)度略有增加，研究表明，與縱向和橫向相比，沒有可靠的模式來描述LAM各向異的結(jié)構(gòu)機(jī)械特性。

然而，顆粒高度朝向建筑方向，總體趨勢表明，隨著線性熱輸入的增加，樣品的拉伸特性增加，特別是在Inconel 然而，由于18中，由于缺乏數(shù)據(jù)。

無法就LAM本節(jié)回顧了鎳基合金的機(jī)械性能（屈服強(qiáng)度和極性）LAM圖22比較了預(yù)制件的機(jī)械強(qiáng)度和延展性，并討論了微觀結(jié)構(gòu)、編織、各向異性和性能之間的關(guān)系Inconel 該模型顯示，718高溫合金樣品是否存在。樣品的熱等靜壓處理和固溶退火導(dǎo)致生產(chǎn)部件的延伸。

在保持極限強(qiáng)度的同時，伸長率顯著增加，屈服強(qiáng)度略有下降。樣品的類似極限強(qiáng)度來自于處理后樣品的強(qiáng)度淬火，經(jīng)過及時處理的樣品顯示出更高的拉伸強(qiáng)度。

其延展性與制造件相當(dāng)，但時效材料的延展性明顯低于HIPed或溶解退火材料，iii、內(nèi)部缺陷，如導(dǎo)致應(yīng)力集中的線性氣孔或嚴(yán)重未熔合，iv、細(xì)化晶粒結(jié)構(gòu)導(dǎo)致位錯堆積[30177178]，PBF奧氏體不銹鋼在其強(qiáng)度和制造過程中應(yīng)用，在。

掃描策略決定了制造零件的熱歷史。不同的研究使用不同的掃描策略，這可能是強(qiáng)度和熱輸入之間的關(guān)系。在奧氏體不銹鋼中，304不銹鋼（304）和304L不銹鋼（304L），這些合金可能在制造條件下形成γ-奧氏體和δ-采用常規(guī)工藝加工鐵素體，它的結(jié)構(gòu)完全是奧氏體。

但是，當(dāng)使用時LAM在技術(shù)制造過程中，這些合金通常，如表2所示，這些合金通常表現(xiàn)出比傳統(tǒng)制造的同類合金更高的屈服力。然而，由于顯微結(jié)構(gòu)的不同和通過LAM工藝制造的構(gòu)件通常比傳統(tǒng)方法制造的構(gòu)件具有更低的延展性。

3.2.機(jī)械性能3..2.2.1.1.無共析相變的奧氏體不銹鋼。微觀結(jié)構(gòu)與拉伸性能的關(guān)系表明，微觀結(jié)構(gòu)的編織和各向異性也會導(dǎo)致拉伸性能的各向異性。通過大量研究證明了這一點(diǎn)LAM在這種情況下，這些屬性通常沿

圖19a、b分別代表經(jīng)典LAM處理的316L和30，根據(jù)數(shù)據(jù)，PBF工藝抗拉強(qiáng)度比DED316L另一方面，更高的強(qiáng)度伴隨著塑性降低的成本。

304L樣品表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)难诱剐裕瑥?qiáng)度比商業(yè)部件好，來源：A review on metallurgi，nickel superalloys，and titanium alloys。

Journal of Materials Rese，doi.org/10.1016/j.jmrt.20，圖19 顯示了柱狀圖LAM沉積（a）S316L上圖對應(yīng)于表2所示的臨界拉伸數(shù)據(jù)（a）顯示了一個Al–Si10–Mg SLM試，“x用于表示重復(fù)CT在測量過程中，X射線束將被引導(dǎo)到，每個樣品的頂表面將用z表示構(gòu)建方向（z=5mm）對應(yīng)于SLM工藝的更后。

圖（b）顯示了從CT數(shù)據(jù)獲取圖（a）三、表4中立方體 與相同規(guī)格的商用鋼相比，制造后熱處理控制沉淀硬化LAM圖23顯示了文獻(xiàn)中獲得的主要拉伸性能之間的比較。數(shù)據(jù)顯示，與商業(yè)狀態(tài)相比，在PBF在打印模式下，Inconel

與商業(yè)和PBF與模型相比，粉末進(jìn)料樣品具有不理想的機(jī)械性能。然而，經(jīng)過熱處理后，品后，其機(jī)械性能可以與商業(yè)和PBF拉伸試驗(yàn)時，孔隙度小于0.1%的制造樣品表現(xiàn)出韌性斷裂。

這類似于通過商業(yè)程序沉積的相應(yīng)樣品。相反，由于快速裂紋核，高達(dá)2.4%的剩余孔隙度會導(dǎo)致脆性損傷，并顯著降低金屬部件的伸長率。

LAM在拉伸試驗(yàn)中，缺陷導(dǎo)致應(yīng)力集中PH不銹鋼塑性降低，更常見的缺陷是未熔化或粉末熔化不足引起的氣孔和第二相顆粒。LAM通過提高線性熱輸入，組件的延展性較低DED然而，奧氏體不銹鋼具有較低的屈服強(qiáng)度和極限。

制造零件的強(qiáng)度似乎與體積熱輸入的任何變化無關(guān)。線性熱輸入越低，熔池越小，這意味著LAM由于文獻(xiàn)報道數(shù)據(jù)不足，制造零件的熱梯度越高，冷卻速度越快，導(dǎo)致組織形成細(xì)化，屈服率和抗拉強(qiáng)度越高。

在大多數(shù)情況下，體積熱輸入無法推導(dǎo)，因此強(qiáng)度與體積熱輸入之間沒有明確的關(guān)系。以下因素可用于論證LAM基于產(chǎn)品的低延伸率：LAM不同結(jié)構(gòu)的加工鋼和由此產(chǎn)生的產(chǎn)品，將在兩個小節(jié)中討論其性能，**部分主要介紹奧氏體不銹鋼的性能，這些不銹鋼主要用于無熱處理的場合。

第二節(jié)討論了沉淀硬化不銹鋼的性能，ii、LAM制造零件的微觀結(jié)構(gòu)和密度是決定強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。與傳統(tǒng)方法制造的零件相比，LAM制造的零件具有更精細(xì)的微結(jié)構(gòu)和更高的拉伸強(qiáng)度。

Hall-Petch關(guān)系是將LAM圖21中零件的屈服強(qiáng)度與 工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線，比較激光添加劑制成的奧氏體和馬氏體不銹鋼以及軋制商，3.2.2.1，鋼，i、 強(qiáng)度-延性權(quán)衡。

表5 總結(jié)了預(yù)制和熱處理鎳基合金的主要拉伸性能合金的主要拉伸性能。與這些合金在相同規(guī)格下的常規(guī)狀態(tài)相比， 原創(chuàng)作品 ，3.2.2.1.2，奧氏體到鐵素體相變的不銹鋼，在一項(xiàng)關(guān)于Ti–6Al–4V合金的研究中。

　　觀察到不是由氣體截留引起的球形氣孔，這些氣孔是由于在形成