因为在-253℃～650℃温度范围内具有优良的力学性能，Inconel718合金对于航空航天发动机来说是一种重要的材料。为了改善发动机的安全性和可靠性，获得组织均匀和细化的锻件至关重要。通常情况下，锻件尺寸大且形状复杂，如涡轮盘和发动机轴，它们都是通过多个步骤的热加工工艺制造而成。另外，合金的显微组织对热变形参数非常敏感。因此，在锻件中常常出现粗晶或孪晶等缺陷。因为Inconel718合金组织中的δ相通过坚固的锁定效应能够控制晶粒尺寸，所以业已采用δ工艺（DP）加工Inconel718合金锻件，即使用一δ相析出周期，然后热机械加工以获得均匀、细晶的坯料。通过DP工艺，材料工程师们业已获得达到ASTM8平均晶粒度的大尺寸Inconel718合金坯料以及达到ASTM11晶粒度的涡轮盘锻件。
对于Inconel718合金，δ相在显微组织变化和力学性能方面起到非常重要的作用，科研人员试验研究了δ工艺加工的Inconel718合金的高温拉伸变形与断裂特性。
试验料取自Φ250mm的Inconel718锻棒。为了研究δ相含量和形貌对合金变形和断裂特性的影响，对试样进行不同的热处理预先析出δ相以获得不同的初始δ相含量，相应的热处理制度见表1。拉伸试验温度为950℃。
表1 拉伸试验用圆柱体试样的热处理
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试样No. |
热处理 |
δ相含量（wt.%） |
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1 |
1040℃×1h，水淬 |
0 |
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2 |
1040℃×1h，水淬＋900℃×8h，水淬 |
3.79 |
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3 |
1040℃×1h，水淬＋900℃×32h，水淬 |
8.21 |
研究结果：
具有不同初始δ相含量试样的拉伸应力-应变曲线均为典型的弹性-均匀塑性曲线。
在均匀塑性变形阶段，固溶处理试样1的应变硬化指数n为0.375，δ工艺加工的试样2和3的n值也不尽相同。此外，首次变形过程的n值高于二次变形的n值，并且，n值随δ相含量增加而增大。
具有不同初始δ相含量0、3.79、8.21%试样的延伸率分别为173.3、124、80%。随着δ相含量的增加，Inconel718合金的高温塑性下降。
（4）具有不同初始δ相含量试样的拉伸断裂机理均为微孔洞聚集韧性断裂，δ相和碳化物是微孔洞形成的核心。（晓红）
