摘要：土耳其加齐大学的科研人员报道了增材制造工艺开发Inconel 939合金零件的综述研究。相关论文以“A systematic review of Inconel 939 alloy parts development via additive manufact

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土耳其加齐大学的科研人员报道了增材制造工艺开发Inconel 939合金零件的综述研究。相关论文以“A systematic review of Inconel 939 alloy parts development via additive manufacturing process”为题发表在《Heliyon》上。

IN939是一种现代镍基高温合金，由于其优异的抗疲劳、抗蠕变和耐腐蚀性能，可在高温下持续工作。IN939的这种独特性能与该合金的成分以及特定的后处理（如固溶处理和时效处理）有关，从而产生γ'残留物以及MC和M23C6碳化物等特征。这也包括缺少共晶和初熔相。对于这种合金，主要的零件开发是通过使用激光粉末床熔融机的粉末床熔融工艺进行的。同时，一项单独的研究强调了EB-PBF设备进行合成。这些合金的增材制造过程受到机器参数的阻碍，这些参数被发现无法单独获得具有所需性能的全致密结构。这些参数的目的是提高其核心性能，同时最大限度地减少与粉末冶金工艺相关的缺陷，如孔隙率、有害析出、晶粒各向异性等。本研究旨在概述与IN939相关的研究进展，明确侧重于通过增材制造技术实现的基准。科研人员讨论了在这一领域所做的工作，比较了不同研究的结果，并确定了当前研究中的差距。通过这些工作，科研人员旨在全面了解IN939的潜力及其在极端环境中的应用。

图1.开发IN939零部件的主要方面。

图2.铸件试样的显微组织。

图3.在1100℃温度下退火4小时后进行水淬的试样的显微组织。

图4.增材制造的主要类别和软件使用情况。

图5.金属/合金零件选择性激光熔化工艺的简单示意图。

图6.电子束熔化工艺示意图。

图7.通过（a）粉末材料进料和（b）金属丝材料进料进行直接能量沉积的示意图。

图8.金属粘合剂喷射工艺示意图。

图9.在816℃/250 MPa下蠕变破裂的(a)原状试样、(b)LTH试样、(c)HTH试样和(d)铸造 LTH试样的断裂表面。

图10.部分试样重铸层的光学图像。

图11.SLM试样的扫描电镜图像（a, b）未经固溶处理后时效，(c)固溶处理+时效。

图12.a, b）切割试样的凹坑厚度和重铸区域。(c)CFG和(d) 线材电火花加工方法的重铸层和HAZ区域的光学显微镜图像。

图13.试样沿成型方向不同高度（b, c）40 毫米、（d, e）30 毫米、（f, g）20 毫米和（h, i）10毫米处的扫描电镜显微组织图。

通过Inconel 939增材制造被探索用于高级应用，这使得对这种时效硬化合金的部件和工艺参数影响的进一步探索增多。然而，成品IN939样品通常会表现出残余热应变、应力和孔隙率，这可能会对其性能产生负面影响。为应对这些挑战，后处理被认为是使样品均匀化、控制其显微组织和减少孔隙率的关键。尽管这些处理方法好处多多，但往往需要多步骤和复杂的循环才能形成所需的阶段。AM和后处理技术的这些进步有望拓宽IN939 零件的应用范围，并提高其在极端环境中的性能。不过，除了优化IN939零件的显微组织和力学性能外，IN939零件的性能还需要进一步提高。研究人员可以通过了解IN939零件在极端环境中的行为而不是目前的发展情况，开发出更有针对性的方法来优化其性能，扩大其潜在应用范围。在多步热处理过程的不同阶段将热等静压与优化参数相结合，可以使部件具有均匀的显微组织和优异的各向同性力学性能。

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长三角G60激光联盟陈长军原创！

来源：江苏激光联盟