[发明专利]选择性激光熔化成形镍基高温合金IN718中γ″相的检测方法

说明书

本发明具体涉及一种选择性激光熔化成形镍基高温合金IN718中γ″相的检测方法，所述方法包括如下步骤：对选择性激光熔化成形的镍基高温合金IN718样品进行酸化处理，酸化处理液的成分及比例为30ml HCl，10g NH₂SO₃H，10g SiO₂，200ml H₂O；酸化处理时间为10‑20s，温度为40℃；然后用清水冲洗干净，再进行研磨和抛光处理，对抛光面进行侵蚀处理，侵蚀处理液成分及比例为5g CuSO₄·5H₂O，20ml H₂O，25ml HCl，15～20ml HNO₃，5ml H₂O₂，将经过侵蚀处理后的样品清洗干净，用金相显微镜观察侵蚀表面；本发明提供的检测方法与传统腐蚀的组织形貌相比，可以清晰观察到晶界和γ″相的尺寸、数量及分布，并避免了Laves相对观察的干扰。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种选择性激光熔化成形镍基高温合金IN718中γ″相的检测方法。

背景技术

镍基高温合金IN718是一种含铌、钼等微量强化元素的合金，具有较高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度、断裂强度和良好的耐腐蚀性等特性，在航空、航天、核能等领域被广泛应用。选择性激光熔化(Selective Laser Melting，简称SLM)是金属3D打印领域的一种快速成形技术。SLM技术可快速成形结构复杂的IN718合金零件，具有成本低、周期短等优点。

SLM成形过程中金属粉末快速熔化凝固，冷却速度十分快，与传统的金属凝固存在较大差别，因此SLM成形的合金内部析出相的形态、数量及分布与传统金属凝固有较大差别。SLM成形的IN718合金内第二相主要有Laves相((Ni,Fe,Co)₂(Nb,Ti,Mo)，Hexagonal)、碳化物、γ″相(Ni₃Nb，BCT)和少量δ相，Laves相和碳化物为枝晶间形成的连续相，γ″相呈针状。SLM成形的IN718合金内Laves相、碳化物和γ″相的形貌、数量和分布都对其性能有较大的影响。由于SLM成形的IN718合金内存在大量连续分布的Laves相和碳化物，传统的γ″相的检测方法难以分辨出晶界和γ″相，难以判断出γ″相的尺寸、数量及分布，γ″相对合金性能的影响也难以判断，从而无法指导SLM成形过程工艺优化。为了解决上述问题，本发明提出一种选择性激光熔化成形镍基高温合金IN718中γ″相的检测方法，实现γ″相的快速检测及识别，为后续工艺优化提供理论指导，制备高性能IN718合金。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种选择性激光熔化成形镍基高温合金IN718中γ″相的快速精确检测方法，为SLM成形工艺优化提供理论指导。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：选择性激光熔化成形镍基高温合金IN718中γ″相的检测方法，包括如下步骤：

(1)对选择性激光熔化成形的镍基高温合金IN718样品进行酸化处理，然后用清水冲洗干净，再进行研磨和抛光处理，对抛光面进行侵蚀处理；

(2)将经过侵蚀处理后的样品清洗干净，用金相显微镜观察侵蚀表面。

优选的，所述步骤(1)中酸化处理液的成分及比例为：HCl∶NH2SO3H∶SiO2∶H2O＝(20～40)ml∶(5～15)g∶(5～15)g∶200ml，酸化处理时间为10-20s，酸化处理温度为35～45℃。

优选的，所述步骤(1)中抛光机转速为60转/min，研磨和抛光时间为30min。

优选的，所述步骤(1)中侵蚀处理液成分及比例为：

CuSO4·5H2O∶H2O：HCl∶HNO3∶H2O2＝5g∶20ml∶25ml∶(15～20)ml∶5ml，侵蚀处理时间为10-30s，侵蚀处理温度为45℃。