半個世紀以來,以γ″和γ′相強化的Ni-Fe基高溫合金Inconel 718（GH4169）由于其優(yōu)異的力學和工藝性能,在650℃以下的高溫環(huán)境中得到了廣泛的應用.本文采用熱力學計算以及合金設計理論與大量的力學性能相結合,不僅在常規(guī)熱處理并且在高溫*時效狀態(tài)下來研究主要強化元素Nb.Ti,Al和雜質元素P,S以及微合金化元素Mg的作用.采用金相,SEM,TEM,EDS,SAED以及電解萃取和相化學分析等綜合分析方法,對各類析出相γ″,γ′,δ,δ″,σ和α-Cr進行定性的分析,同時亦采用Auger能譜儀分析晶界元素的偏聚行為.研究結果表明,為提高GH4169原型合金的性能,主要強化元素Nb應控制在高限（5.4%—5.5%）,降低S到10×10-6以下,提高P至150×10-6以下,并添加適量的Mg.為提高GH4169合金的使用溫度到680℃甚至更高,必須通過合金化的途徑來提高主要強化相γ″/γ′的zui高穩(wěn)定溫度和控制晶界析出相.為此,680℃或更高一點溫度使用的改進型GH4169合金中Nb仍應控制在高限（5.4%—5.5%）,S控制到10×10-6以下,P提高到150×10-6,配合適量的Mg微合金化,同時要提高Al含量至1.0%—1.5%,Ti含量不變仍控制在1%左右,改進型GH4169合金不僅在650℃以上顯示出優(yōu)良的高溫組織穩(wěn)定性,并且亦提高了高溫力學性能.
