Effect of post processing heat treatment on the microstructure and high temperature mechanical properties of additively manufactured inconel 718 superalloy

Abstract

Eklemeli imalat teknolojisi, yüksek boyutsal hassasiyete sahip karmaşık şekiller oluşturma kabiliyeti nedeniyle avantajlar sağlamaktadır. Üretilen SLM parçasının mikroyapısal heterojenliği kaçınılmaz olarak mekanik heterojenliğe neden olur ve homojen mikroyapılar ve istenen fazlar oluşturmak için işlem sonrası ısıl işlemler gereklidir. IN718, ? matris ve ?'-Ni3Al, ?"-Ni3Nb, ?-Ni3Nb ve laves- (Ni,Fe,Cr)2(Nb,Mo,Ti) fazlarına sahip nikel bazlı bir süper alaşımdır. ?? bu alaşımın yüksek sıcaklıkta güçlendirilmesinde önemli bir rol oynar. Eriyik havuzu yapısı, katkılı olarak üretilen IN718 süper alaşımlarında gözlemlenen tipik bir mikroyapıdır. Eriyik havuzları, üretilmiş SLM parçalarında mikroyapısal heterojenliğin nedeni olduğundan, daha homojen mikroyapılar oluşturmak için işlem sonrası ısıl işlemlerin yapılması gerekir. Bu nedenle, bu çalışmada işlem sonrası ısıl işlemlerle daha homojen ve katı bir mikroyapı elde edilmeye çalışılmıştır. Geleneksel ısıl işlem prosedürleri uygulanmış ve modifiye edilmiş ısıl işlem reçeteleri ile karşılaştırılmıştır.Additive manufacturing technology provides advantages due to its ability complex shapes with high dimensional precision. The as-manufactured SLM part's microstructural heterogeneity inevitably results in mechanical heterogeneity and it is necessary post processing heat treatments in order to create homogenous microstructures and desired phases. IN 718 is a nickel based superalloy with ? matrix and ?'-Ni3Al, ?"-Ni3Nb, ?-Ni3Nb and laves-(Ni,Fe,Cr)2(Nb,Mo,Ti) phases. ?? provides a significant role in high temperature strengthening of this alloy. Melt pool structure is a typical microstructure observed in additively produced IN718 superalloys. Since the melt pools are the reason of microstructural heterogeneity in as built SLM parts, it is necessary to perform post-process heat treatments in order to create more homogenous microstructures. Therefore, an attempt was made to achieve more homogenous and solid microstructure via post process heat treatments in this study. Conventional heat treatment procedures were applied and compared with modified heat treatment recipes.