Incoloy825合金热加工过程相变化规律研究

多年前，Inconel公司开发成功了Incoloy825合金，至今已有60余年的历史，由于该合金具有良好的耐硫化物及氯化物腐蚀性能，以及良好的热加工性能，在化学、能源及石油等领域得到广泛应用。

近几年来，以特殊钢厂为代表的国内企业已经开始批量生产Incoloy825合金，但至今未见对Incoloy825合金材料显微组织研究的报道。因此，科研人员重点研究825合金的组织形态、相析出及溶解规律，以期为该合金的生产应用提供参考。Incoloy825合金采用中频炉冶炼，AOD炉精炼，再经电渣重熔成Φ260mm×800mm钢锭，锻锤开坯成120mm四方。第一组为热轧至Φ33mm圆棒，棒材经过1150℃，1h固溶处理。第二组为锻态试样，在750kg自由锻锤上从1100℃锻至850℃，试样规格为20mm×40mm四方。试验1：采用第一组1150℃固溶处理试样，分别经650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃温度3h时效处理，观察在各个温度下相析出的规律。试验2：采用第一组1150℃固溶处理试样，分别进行750℃、1h敏化后直接升温至940℃、980℃、1020℃、1060℃、1100℃保温2h水冷，和1150℃保温30min炉冷至940℃、980℃、1020℃、1060℃、1100℃保温2h水冷处理。观察析出物的溶解和热加工过程中的析出规律。试验3：采用第二组锻态试样，分别在950℃、980℃、1010℃、1040℃、1070℃、1100℃保温1h水冷。对比锻造后热处理过程中析出相的变化。采用王水浸蚀，OLYMPUSG×71金相显微镜观察，并按GB/T13298—1991《金属显微组织试验方法》进行。利用Quanta600扫描电子显微镜进行组织形貌观察。析出相采用GenesisXM2-X射线能谱仪定量分析。为进一步验证析出相类别，采用PhilipsCM200透射电镜进行电子衍射分析。试验结果如下：（1）Incoloy825合金中的主要析出相为（Cr、Mo、Fe、Ni）23C6和TiC。（2）静态下，M23C6相在650℃左右就开始形成明显的析出相，析出位置在晶界上。溶解温度在980～1000℃之间。（3）高温冷却过程中，M23C6相开始析出温度在940℃以下。TiC相最高形成温度在940～980℃之间，形成位置在晶界上。（4）热加工过程中形成的TiC相再结晶后仍然存在于原始晶界上。由于晶界的重新排布，大部分TiC相的存在位置由晶界变为晶内。热加工过程中形成的TiC完全溶解温度在1070～1100℃之间。