Introduction
Inconel®625 (IN625) egynikkel-based szilárd-solution szuperötvözet egy Ni-Cr mátrixot erősíti Nb/Mo oldott anyagok [1]. IN625 funkcióknagy szilárdságú,nagy szakítószilárdsága és jó korrózióállóság és számos alkalmazástnyer a tengeri és az energetikai ipar, például gázturbinás hajtómű alkatrészek, üzemanyag és kipufogó rendszer, és kémiai feldolgozásából alkatrészeket. IN625 is kiváló hegeszthetőség és ellenáll a forró repedés. Ezek a jellemzők teszik IN625 primer ötvözet az elmúlt haladás különböző adalékanyag-gyártás (AM) technológiák [2-7], amenye Csaknéhány meglévő ötvözetek ki a több mint 5500 ötvözet használata ma megfelelnek a szigorúnyomtathatóság kritériumok által előírt AM [8].
Printability jellemző belső és alapvető kihívás AM. Egy központi kérdéssel kapcsolatban, hogy ennek a kihívásnak a build-up maradék feszültség alatt gyors megszilárdulása és az azt követő termikus ciklusok lokalizált hűtési sebesség olyan magas, mint 1 × 106 ◦C/s 1 × 107 ◦C/s [9]. Például,neutron diffrakciós mérések AM IN625 kimutatták, hogy egyetlen komponense, a maradó feszültség változása lehet olyan jelentős, mint 1 GPa [6,10]. Maradó feszültségek ilyennagyságrendű vezethet része torzítás, be végzetes hibákat, és hátrányosan befolyásolja a koholt része mechanikai tulajdonságait és teljesítményét [11,12]. Míg számos stratégiát dolgoztak ki, hogy csökkentsék a residual stressz során bevezetett gyártási folyamatok, mint például a optimalizálása a letapogatási mintázat [13,14], vagy melegítésével az alaplemez [15], a stressz-relief hő kezelések mindig jelentik a leggyakoribb és megbízhatóbb megoldást enyhítő maradó feszültség.
Tovább mindenütt jelenség társult AM microsegregation [16,17]. A hagyományos gyártási eljárások, macrosegregation árujegyzékeket a kompozíciós variációk hossza skálák kezdve milliméter centiméter vagy akár méter [18]. A véges mérete az olvadék medence AM teremt sokkal lokalizált microsegregation, főként a különbség a oldhatósága ötvözőelemek a folyékony fázis és a szilárd mátrix fázis. Anikkel-based szuperötvözetek, például IN625, microsegregation vezet magas koncentrációját tűzálló elemek, például Mo és Nb, közel a interdendritic régiók [19]. A megoszlási együttható k, definíció szerint a tömeg-concentration mért aránya a dendrit központ és a interdendritic régió ismerteti fokú elemi szegregációt. A IN625 varratok, a k értékek Mo és Nb tipikusan 0,95 és 0,50, sorrendben [20]. A AM IN625 gyártott por felhasználásával lézeres-bed fúziós (PLB-F), termodinamikai szimulációk megjósolta a k értékek Mo és Nb, hogy hozzávetőleg 0,3 és 0,1, illetve [19]. Más szóval, AM gyártás vezethet több helyi és több szélsőséges elemi szegregáció, ha összehasonlítjuk a hagyományos hegesztési eljárások.
A szükségességét, hogy enyhíti a maradék feszültség és a jelenléte microsegregation generálhat kedvezőtlen helyzet mikroszerkezeti ellenőrzése és optimalizálása. AM IN625 szolgál, mint egy jó példa, mert a helyi készítmények jól kívül a szokásos összetételi tartománya IN625, teszi a például a-fabricated részüknem IN625 everywhere annak ellenére, hogy mind a por készítményben és az átlagosnominális kompozíció belül a standard [21]. A stressz-relief hőkezelést 870 ◦C egy órán át, ahogy azt az AM gépgyártó [22],nagyon hatékonyan enyhíti a maradó feszültség. Ugyanakkor azt is bemutatja jelentős mennyiségűnagy δ fázis kicsapódik, ami egy fázis, amelynegatívan befolyásolja a teljesítményét IN625. Egy alternatív stressz-relief hőkezelés 800 ◦C két órán bizonyul hatékonyan csökkenti a maradó feszültség is. Ez azonban még mindig teremt jókora δ fázis csapadékot jelentős dimenziója legfeljebb 600nm. Külön stratégia az, hogy teljesen eltávolítani a microsegregation egynagy hőmérsékletű homogenizáló hőkezelés. Például, egy hőkezelés a 1150 ◦C egy órán teljesen egyenletessé az ötvözet. Azonban, ez a hőkezelés elősegíti gabonanövekedését, és lehet mind kihívást jelent, és végrehajtása költséges ipari-scalenagy része miatt szükséges idő a hőmérséklet kiegyenlítődni, valamint a magas hőkezelési hőmérséklet szükséges.
Ezeketnehezítő tényezők hozzájárulnak az ipari kell vizsgálni azt a lehetőséget használja alacsonyabb hőmérsékleti stressz-relief hőkezelés. Ahhoz, hogy megértsük a mikroszerkezeti válaszait AM IN625, ebben a tanulmányban, vizsgáljuk a szilárd-state átalakítása kinetikáját egy AM IN625 ötvözet 700 ◦C elsősorban szinkrotron-based in situ szórás és diffrakciós módszerekkel. Pontosabban, az általunk használt X-ray diffrakciós figyelemmel kíséri a fázisátalakulás kinetikai és kis-angle X-ray szórás, hogy értékelje a morfológiai változások a csapadékot. Ezzel szemben a legtöbb tanulmány a hőkezelés hatására anikkel-based szuperötvözetek, amenye kísérleti bizonyítékok főleg gyűjtött mikroszkópia és in-house X-ray diffrakciós adatok, szinkrotronból mérések szonda egy rögzített, és jelentősennagyobb a minta térfogata révén in situ kísérletek, amelyek lehetővé teszik a hőkezelési kinetika egyértelműen meghatározható. Ezek az eredmények is több statisztikailag reprezentatív. A kinetika eredményei ugyanazon térfogatnyi mintát világítjuk termodinamikai előrejelzései CALPHAD (Computer kapcsolása fázisdiagrammok és Termokémia) módszerek.