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Inconel简介：
合金是镍－铬－铁基固溶强化合金，具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能，在℃以下具有满意的热强性和高的塑性。合金可以通过冷加工得到强化，也可以用电阻焊、熔焊或钎焊连接。
1实验材料与方法
实验采用的Inconel合金化学成分如表1所示，试样尺寸10mm×10mm×20mm。
试样加热使用SX-2.5-10箱式电阻炉，电解抛光使用HBSL-20A直流稳压电源(电压0-30V、电流0-20A),清洗使用KQDE型数控超声波洗清器，使用MEF-3型视场万能光学显微镜对组织进行观察，使用QuantaFEG-型场发射环境扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对试样进行夹杂物形貌分析及微量元素的测定。
将试样在电阻炉中加热到℃,分别保温10、20、30、40h,随炉冷却，并与未加热的试样进行比较，试样经粗、中、细砂纸粗研和精研，精研使用目的砂纸，再进行电解抛光，然后观察组织形貌，分析其成分差异。
2实验结果与分析
2.1不同合金中微量元素的分布规律
经对不同合金、不同保温时间处理后的试样进行不同区域夹杂物中微量元素含量进行分析统计，结果如表2、3所示，其中表2为国外Inconel合金元素的总频次是次，表3为国内Inconel合金元素的总频次是次。
分析表2、3,可看出，国外合金中基体元素Ni、Cr、C的出现频率均高于国内合金，国外合金Cr含量在9.4%～74.3%变化，而国内合金在0.5%～33.7%的范围变化，最高含量和最低含量皆比国内高2倍以上；国内合金C含量在1.3%～69.7%的范围变化，而国外合金在2.8%～26.9%变化，国内最高含量是国外的2.5倍以上。在加热保温过程中C易向晶界扩散，同时为了降低系统的自由能与Cr形成化合物，这就使国内合金生成比国外合金更多富Cr碳化物4。同时国内合金又检测出P、S的存在，P、S元素富集在晶界，使晶界碳的扩散更易进行。故国内合金晶界上生成大量Cr的碳化物，同时在基体中也生成Cr的碳化物，使国内合金中Cr含量降低。
国内Inconel合金中Ti、Al、N、O、Si出现频次、质量分数的最大值都远高于国外合金，其中Si元素出现频次远高于国外合金。Ti和Al都是生成γ相(主要是Ti?Al)的主要元素，γ相总是在γ基体上共格析出，它又是镍基高温合金中最重要的强化相。尽管如此，Al、Ti等活泼金属均与O(国内外合金中的含量都很高)有很强的亲和力，易生成Al?O?、TiO?等夹杂物，除此之外还有一部分的Ti与N反应生成TiN。因为TiN形成的自由能极低，在长时间加热保温的过程中N的扩散使TiN更容易形成。这些夹杂物的生成不仅减弱了强化元素Al、Ti的强化作用且夹杂物TiN在晶内析出形成与基体不同的质点。硅的质点是硅的氧化物或硅与其他金属的化合物，并且质点与基体之间形成界面。
国内合金中Mg、Ca含量也较高，而国外合金中没有检测到Mg、Ca的存在，镁元素的存在，会生成Ni-Ni?Mg共晶，恶化合金的加工性能间。其次，国内合金中Ca元素的存在，很可能与其电渣重熔5的熔炼工艺有关，因为熔渣的主要组分为CaF?、CaO有关，在重熔的过程中，Ca被还原，但在长时间保温的过程中，Ca会以氧化物形态存在。
2.2加热时间对不同合金组织的影响
图1为国内外Inconel合金加热到℃,保温不同时间的显微组织，原始状态试样是未经过任何加热处理的。可看出，随保温时间延长，国内外合金试样(国外Inconel合金试样为板材，国内Inconel合金试样为棒材)内部组织变化大体一致。原始状态下的奥氏体晶粒都非常细小，随保温时间延长，晶粒明显长大，晶界的数量在减少，出现的孪晶也较多，有些孪晶甚至贯穿整个晶粒。这是因为在高温下随保温时间延长，位错密度变小，晶界迁移率变大，晶粒长大速度加快，这样为夹杂物的晶界富集，晶界处元素含量增加提供了条件。
一般情况下，微量合金元素Ti、Cr等的碳、氮化物的存在及其在奥氏体内的固溶不仅可以起到细化晶粒的作用，还对晶界和位错的运动有钉扎的作用，从而抑制动态再结晶的过程。但当温度升高到℃,并随着保温时间的延长，合金中析出物的不均匀性，会导致部分第二相粒子溶解和长大，进而出现所谓的“以小养大(即一些晶粒依靠消耗周围小晶粒而粗化)"现象，还有另一些继续被钉扎，局部奥氏体晶粒开始粗化，出现了混晶现象，奥氏体晶粒出现异常长大图。此外，高熔点氧化物Al?O?、TiO?聚集，P、S、K等元素的富集，在高温加热保温过程中不能阻止晶粒长大.因此国内合金晶粒长大的速度较国外快。
2.3加热时间对不同合金电解抛光的影响
在电解抛光制样过程中，根据资料推荐电解液使用磷酸-硫酸类，阴极使用40mmx30mmx1mm钛板，镍基合金为附极。阴极、阳极的极问距离确定为20mn,温度25℃。经试验调试国外Inconel在金抛光液磷酸36%、硫酸9.1%的配比，在电压2.3V、电流0.4A的条件下进行抛光。
Inconel合金试样均随加热时间延长，曲线基下降的趋势，即抛光时间缩短。另外，加热后合金试样均比原始试样所需抛光时间明显缩短。这是担为经过高温加热处理后的合金试样(如图①),消除了内应力，品粒长大，金属间化合物析出，使阳极金属更容易与电解液反应，增大了反应速度。在合企加热保凝的过程中，国内外合金试样都发生了Cr贫化、大尺寸TiN的生成以及氧化物Al?O?、TiO?的存在都易导致合金缺陷的产生，从而降低合金的耐腐蚀性过电解撤光时间也随之缩短。
比较国内外合金试样可知，原始状态合金试样，国内外的电解抛光参数(电解液：磷酸36%、硫酸9.1%,电压2.3V,电流0.3、0.4A.电解抛光时间s)儿乎完全相同。这主要是由于原始状态试样内部的微量元素固溶在基体中，且分布均匀，导致其导电性、耐蚀性基本和同。加热保温(10=40h)后的合金试样所需的电解抛光时间都是国外试样夫于国内试样。这主要是由于国内合金中碳元素在夹杂物、析出点中含量不同从而导致组织不均匀面使其耐蚀性能降低。此外，S、P元素的偏聚回与r元素贫化两者的综合作用更加降低了合金的腐铀抗力。另一方面，品界处S含量的增加再加上高温加热处理过程更加刚子多元素向品界处的运动，降低了界面能同时弱化了晶界，导致品界易滑移、开裂四，更进步降低了国内合金的强度及耐蚀性。
3结论
(1)与国外合金相比，国内Inconel合金有较高含量的C、Ti、Al、N,同时国内合金中还有Ca、Mg、P、S、K等元素。
(2)国内外Inconel合金在原始轧制状态晶粒大小几乎相同，随加热时间的增加，晶粒长大速度加快。
(3)在电解抛光时，原始状态所需的抛光时间接近，但随加热时间的增加，抛光时间缩短，国内合金所需的时间更短，同时抛光液酸的浓度降低，电解抛光电流以及电压降低。
