前言
IN718（国内牌号为GH4169）是一种沉淀硬化高温合金，具有良好的抗氧化性、抗蠕变性和抗热腐蚀性，主要用于航空航天领域高温条件下工作的结构件。 由于IN718的高硬度，使用传统的加工方法往往会对刀具造成严重损坏，加工成本高，难以制备复杂的结构件。 SLM打印技术可以很好地解决这个问题，不仅可以加工形状复杂的零件，还可以减少材料的浪费，节约成本。 增材制造虽然具有许多优点，但由于其工艺过程的特殊性，很容易在加工零件中产生孔洞、残余应力和各向异性等缺陷。 因此，了解增材制造材料与传统制造材料的性能差异，对于更好地应用增材制造工艺生产高温合金零件具有重要的指导意义。
本文将从析出相、晶粒形貌、晶粒取向和力学性能等角度对SLM和传统轧制退火In718合金试样进行对比分析，揭示两者的差异。
试样制备
SLM原型
本次试验使用的原材料为IN718合金粉末，其形貌如图所示，可以看出IN718合金粉末的球形度良好。
in718粉末的化学成分列于表中。
在印刷过程中引入氩气作为保护气体，具体的SLM工艺参数见表。
扫描策略为棋盘格，棋盘尺寸为打印过程中层间的旋转°，见图
轧制退火样品
实验原料为东北特钢集团提供的轧制退火板，化学成分见表。 加工工艺为常规热轧固溶处理（1050°30min）。
这里分别定义了激光选择性熔化和轧制退火后的样品SLM 和 Mill-Annaeal。
结果与讨论：
组织
无花果SLM 和 Mill-Annaeal 样品的 SEM 图像
1.SLM样品具有各向异性组织形态，而Mill-Annaeal样品没有各向异性，其横截面和纵切面具有相同的组织形态。
2.SLM样品中的组织在颗粒中含有凝固细胞的亚结构（图B和图），而Mill-Annaeal样品的颗粒中的微观结构没有子结构。
3.SLM样品的成分偏析严重，以至于在电解刻蚀条件下只显示熔池界面和凝固池的晶壁，而没有显示晶界，但在相同的刻蚀条件下，Mill-Annaeal样品的晶粒结构清晰显示，晶粒尺寸较大。
4.在Mill-Annaeal样品中明显观察到本体析出相，其大小由EDS测定，如图（F）所示，该点的析出物为L**es相，该点为基体相，晶界处的点为δ相; 在SLM样品中未观察到这种本体沉淀相。
晶粒取向分析
图中显示了样品SLM和Mill-Annaeal的晶粒取向成像（OIM）和极点图。
从 OIM 图表中可以明显看出两个重要差异：
SLM样品的晶粒尺寸约为40，远小于Mill-Annaeal样品的晶粒尺寸（约120）。
样品SLM中的晶粒具有明显的各向异性，具有较强的001构造方向）织构，而Mill-Annaeal样品中的晶粒取向较为随机，基本无织构。
拉伸性能
样品SLM和Mill-Annaeal的拉伸曲线如图所示，表中总结了典型的拉伸性能。 可以看出，SLM试样的屈服强度和抗拉强度远高于Mill-Annaeal试样，均为22 和 13次。 然而，其伸长率显着降低到 Mill-Annaeal 样品的 74
结论
1.SLM中的晶粒尺寸小于轧制退火的In718合金，晶粒中含有大量凝固的晶胞子结构，由于冷却引起的不平衡凝固，熔池界面、熔体通道界面和凝固池壁处存在严重的成分偏析。
2.在轧制和退火形成的IN718合金的晶界和晶内分别存在少量块状L**es和点状δ析出相，而SLM形成的样品中未发现析出相。
3.SLM试样中的001晶粒方向大多平行于构造方向，具有较强的织构，而轧制退火试样中的晶粒取向分布由于存在大量退火孪晶，基本上是随机的。
4.由于细晶粒和子结构的存在，SLM试样的屈服强度和抗拉强度均为22 和 13倍，而伸长率降低，为344％。
参考文献 1：
IN718合金激光选区熔化与常规加工的结构与性能比较
文章编号： 2095-1744（2022）06-0023-08
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