激光增材制造高Nb含量GH4169合金微观偏析行为研究

原标题：激光增材制造高Nb含量GH4169合金微观偏析行为研究

目的 减轻不同热处理状态下激光增材制造高 Nb 含量 GH4169 合金组织中的微观偏析。

方法 采用激光增材制造方法对球磨 Nb 合金化后的合金粉末进行快速成形，获得具有较高 Nb 含量的 GH4169 合金试样。通过光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、维氏硬度测试方法，对沉积态、固溶态和直接时效态试样进行分析，研究因合金中 Nb 含量变化引起的微观偏析对沉积态和热处理态合金的枝晶组织和显微硬度的影响。

结果 随着 Nb 含量的增加，一方面，由于枝晶间的 Nb 含量增加，枝晶间（ γ+Laves）共晶数量增加，且共晶组织形貌更为连续；沉积态试样的显微硬度由 228.4HV 增大至 534.1HV。另一方面，枝晶干 Nb元素含量增加，枝晶干与枝晶间 Nb 元素含量的差异缩小， Nb 元素的偏析比由 8.59 减小至
4.13。后续固溶处理后，枝晶结构逐渐消失，枝晶间 Laves 相的数量随之减少，枝晶干与枝晶间的微观偏析减轻；固溶态试样硬度值随之减小，减小趋势随固溶温度的升高而逐渐平缓。随着 Nb 含量的增加，直接时效处理后，各试样显微硬度值在微观区域内的均匀性提高，枝晶干与枝晶间强化相的析出差异减小。

结论 合适的热处理制度既可以实现合金元素的均匀化，还能减小枝晶干与枝晶间强化相的析出差异，减轻激光增材制造高 Nb 含量 GH4169 合金组织中的微观偏析。