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IN 625高温合金是一种具有优良的蠕变性能、持久性能和抗腐蚀性能的固溶强化型镍基高温合金。国际上,铸造IN 625合金作为700℃超超临界火电机组关键部位候选材料研究。欧洲和日本已经进行了IN 625合金相关部件的试制工作。国内对铸造IN 625合金研究较少,尚不了解铸造IN 625合金的微观组织和相关性能。为了明确铸造IN 625合金的微观组织和性能,本文针对铸造IN 625合金的铸态组织、固溶处理制度、固溶态的室温和700℃拉伸性能、700℃和750℃长期时效组织稳定性以及Al、Ti、B元素的影响进行了研究。论文研究结果表明:IN 625合金的凝固组织为普通树枝晶结构,晶粒尺寸为1~3 mm,析出相为MC型Nb C。铸态合金中一次枝晶和二次枝晶比较明显,没有三次枝晶。合金中加入的Al、Ti元素对合金的树枝晶组织和析出相影响很小,而B元素能够增加二次枝晶间距。添加这三种元素对合金主元素的偏析比影响很小。通过研究固溶处理参数对NO.4合金微观组织的影响,确定出IN 625合金合适的固溶处理制度为1200℃/1 h/WQ。固溶处理后,NO.1和NO.3合金中碳化物较多,NO.2和NO.4合金中碳化物较少。添加0.2%Al和0.2%Ti元素对合金的室温和700℃拉伸强度和拉伸塑性影响不大;添加0.04%B元素对合金的室温和700℃拉伸强度影响也不大,但是能够改善合金的拉伸塑性。700℃长期时效时IN625合金在300h后,析出了连续的M23C6相,呈网状分布在晶界上,而且在长期时效到3000h过程中一直存在;枝晶间区域析出了大量的γ″相,且γ″相中存在大量的层错;随着时效时间的延长γ″相的尺寸逐渐增大,数量逐渐减少,2000h后开始转化为δ相。时效300h后,合金晶界和MC附近开始析出δ相,并且随着时间的延长数量逐渐增多,而且750℃时效,δ相析出较快。合金中的MC在长期时效过程中会分解转化为M23C6,转化机制为MC+γ→M23C6。添加0.04%B元素对IN 625合金组织稳定性影响很小;而添加0.2%Al和0.2%Ti元素能够提高γ″相的稳定性。合金在700℃时效组织比较稳定,而在750℃时效组织很不稳定;750℃明显超出了合金的使用温度。