稀土La_(2)O_(3)对CMT堆焊Inconel 625合金显微组织和抗高温氧化性能影响

摘要

目的研究稀土氧化物对CMT堆焊镍基合金显微组织和性能的影响规律。方法采用静电自组装工艺制备含有1%(质量分数,下同)La_(2)O_(3)的Inconel 625药芯焊丝,再采用CMT堆焊工艺制备Inconel 625和1%La_(2)O_(3)/Inconel 625镍基合金试样。系统研究添加La_(2)O_(3)对Inconel 625堆焊试样显微组织、显微硬度、拉伸强度及抗高温氧化性能的影响。结果添加了La_(2)O_(3)的Inconel 625堆焊试样的金相组织明显细化,且显微组织由柱状晶转变为等轴晶。基体组织主要为γ-Ni固溶体和少量Laves相,且添加了La_(2)O_(3)的镍基合金Laves相的尺寸更为粗大。随着稀土氧化物La_(2)O_(3)的添加,显微硬度值从(235.97±2.99)HV0.3增加到(246.53±4.10)HV0.3,抗拉强度从543.12 MPa增加到564.25 MPa。在高温氧化试验条件下,CMT堆焊1%La_(2)O_(3)/Inconel 625试样的氧化速率明显小于未添加La_(2)O_(3)的Inconel 625原始试样的氧化速率。结论稀土La_(2)O_(3)的添加产生了细晶强化以及柱状晶向等轴晶的转变,使Inconel 625堆焊试样的显微硬度和抗拉强度都有了一定的提升。在高温氧化过程中,稀土La_(2)O_(3)可作为Cr_(2)O_(3)氧化物的形核中心,促进致密Cr_(2)O_(3)氧化膜生长,相应提升了其表面的抗高温氧化性能。