激光選區(qū)熔化/熱等靜壓復合成形Inconel 718組織與性能研究*

滕 慶，孫閃閃，薛鵬舉，史玉升，魏青松

（華中科技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室，武漢 430074）

隨著航空航天、核工業(yè)等高性能要求領域的快速發(fā)展，對具有復雜結構、高精度和高機械性能零部件的需求不斷提升。鎳基高溫合金由于其優(yōu)良的高溫力學性能、抗氧化和抗熱腐蝕性能，被廣泛應用于各個領域[1]。Inconel 718合金在700℃時具有高的抗拉強度、疲勞強度和斷裂強度，在1000℃以下具有較高的抗氧化性[2]。目前，這種合金的使用量占鎳基高溫合金的45%以上 ，是一種使用十分廣泛的合金材料。

熱等靜壓（Hot isostatic pressing,HIP）利用高溫高壓在數(shù)小時內(nèi)將粉末材料致密化，主要用于難加工材料的制坯。另外，該技術也常用于軍用飛機等關鍵領域鑄件的致密化處理，以消除鑄件的孔隙和疏松等缺陷。將HIP技術與包套制造技術工藝相結合，可實現(xiàn)復雜零件的整體成形制造。而包套作為傳熱傳壓介質(zhì)，是影響粉末致密化的關鍵因素。對于復雜結構的零件，包套的復雜度也相應較高，這對包套的制造和去除帶來了困難。目前，一般采用低碳鋼或者不銹鋼作為粉末包套，這是由于這些材料的焊接性和塑性較好，不會在焊接和壓制過程中發(fā)生破裂。由于HIP工藝往往用來制備高溫合金、鈦合金等難加工金屬材料，所以包套材料與粉末材料一般不同。復雜形狀的包套通常采用機加工等方法制造各個部分，然后焊接拼合成整體，因此生產(chǎn)周期長，后續(xù)去除過程也比較困難。同時，在高溫下與粉末材料直接接觸，不可避免會發(fā)生元素擴散。……