3．5. LSFed Inconel 718高温合金试样的疲劳性能
LSFed Inconel 718高温合金试样在室温、沉积状态和热处理后的高周疲劳性能如表2所示 。 对于沉积态试样 ， 施加0 mT和50 mT电磁场时 ， 疲劳寿命周期分别为4.09 × 104和8.21 × 104 。 应用EMS后 ， 疲劳寿命提高了一倍 。 疲劳寿命的提高与显微组织有关 。 其中 ， 熔覆试样中Laves相的形态和数量对试样的疲劳性能起着非常重要的作用 。 一方面 ， 较大的Laves相条带脆性较大 ， 在循环荷载作用下容易产生裂纹 ， 形成疲劳裂纹源;从而减少Laves相 ， 延长疲劳寿命 。 另一方面 ， 在适当的时效温度下 ， Laves相的减少会向基体释放更多的合金元素 ， 从而形成更多的强化相 。 这些都有利于沉积态LSFed样品的疲劳性能 。 热处理后 ， 当磁场强度为0 mT和50 mT时 ， 疲劳寿命分别增加到5.45× 104和12.73× 104 。 可见 ， 热处理可以有效提高LSFed试样的疲劳性能(见图11) 。
表2 研究了LSFed Inconel 718高温合金在沉积态和电磁强度为50 mT的热处理条件下的疲劳性能 。
图11 lssfed Inconel 718高温合金在50 mT电磁强度下(a)和(b)热处理后的高周疲劳断口形貌 。
疲劳试样的断口形貌如图9所示 。 结果表明 ， 在50 mT的电磁强度下 ， lssf合金在沉积态和热处理态下的断口形貌不同 ， 沉积态试样的断口形貌比热处理态试样的断口形貌光滑 。 疲劳裂纹扩展速度快 ， 疲劳寿命较低 。 热处理后试样的粗断口也与试样中存在更细的晶粒相对应 。 研究人员报道了晶粒尺寸对金属材料[17
、[18
疲劳性能的重要作用 。
4.结论
(1）电磁搅拌对LSFedInconel 718高温合金的显微组织有明显的改善作用 。 Laves相的形态由条状转变为球状 ， 数量减少 。
（2）辅助电磁场的电磁搅拌作用使残余应力分布更加均匀 ， 有利于再结晶后晶粒的细化 。
（3）通过对合金组织的改性 ， 提高了合金的拉伸性能和高周疲劳性能 。 高温后固溶处理会使强化效果减弱 。
（4）在不允许高温固溶处理的激光修复部件中 ， 电磁搅拌可用于强化材料 。
来源：Control of microstructure and mechanical properties of laser solidformed Inconel 718 superalloy by electromagnetic stirring ， Optics &Laser Technology ， doi.org/10.1016/j.optlastec.2017.09.022
【电磁搅拌控制激光固态成形Inconel 718高温合金的组织和机械性能】参考文献：W.D. Huang ， Laser solid forming ， Northwestern Polytechnical University Press Xi’an (2007)；F.C. Liu X.Lin W.W. Zhao X.M. Zhao J. Chen W.D. Huang ， Effect of solutiontreatment temperature on the microstructures and properties of laser solidforming Incoenl 718 superalloy ， Rare Metal Mater. Eng. 39 (2010) pp. 1519-1524
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