镍基高温合金Inconel718的凝固过程及合金元素的特性

在常温下，镍基高温合金Inconel718具有优良的耐腐蚀、抗氧化和良好的蠕变、疲劳性能。然而在电弧焊接时，该合金在热影响区容易发生热裂。这种微裂缝可能是由于粗晶组织和大量枝晶间偏析导致低熔点相增加所造成的。研究Inconel718凝固期间合金元素的特性，对控制其组织、性能从而提高该合金的可焊性是非常重要的。

日本科研人员通过热力学软件Thermo-Calc计算相图，预测多元合金特别是镍基高温合金的相特征（例如凝固顺序、分配系数和相图），并与实际结果对比发现：Inconel718凝固顺序为在1615K为初生γ相，在1561K为（γ+NbC）共晶相，在1452K为（γ+Ni2Nb）共晶相。用Thermo-Calc平衡测定法预测的凝固顺序为在1633K为初生γ相，在1555K为（γ+NbC）共晶相。用Thermo-Calc计算的平衡图上没有发现（γ+Ni2Nb）共晶相，表明（γ+Ni2Nb）是作为非平衡共晶相结晶的。关于凝固过程中合金元素的特性，研究表明模型模拟的与实际结果完全一致。最后研究人员认为，预测该合金的整个凝固过程时，应该考虑某些元素和显微偏析的影响。