導讀
透過一系列拉伸試驗，研究了氫對鐳射粉末床熔法（LPBF）製備的Inconel 718合金力學效能的影響。經過兩種不同方式的熱處理後，測試了直接時效（DA）和均勻化+時效（HA）試樣。微觀結構表徵表明，DA試樣中存在一種凝固亞結構，包括高密度的位錯和沉澱，而HA試樣中不存在這種亞結構。DA試樣表現出相對較高的強度，但抗氫脆性較低。透過對氫輔助裂紋的統計分析，DA試樣的嚴重氫脆被證明是無滑移區域性化輔助時發生的大量氫輔助晶內裂紋所致。此外，討論了熱處理後微觀結構的變化及其對氫捕獲位置的影響。
Inconel 718是一種沉澱強化鎳基高溫合金，由於其高溫強度以及優異的耐腐蝕和氧化效能的良好結合，已用於石油和天然氣工業、核反應堆、燃氣輪機和航空發動機。由於Inconel 718的工業應用要求金屬部件具有高精度和複雜的幾何結構，增材製造（AM）成為一種有前途的技術。
由於Inconel 718的結構成分可能暴露於各種型別的環境氫中，因此研究氫對AM合金力學效能的影響至關重要。儘管對AM合金進行了一些氫脆化（HE）研究，但對凝固亞結構對合金HE行為的影響仍缺乏系統的瞭解。
為了闡明這一點，韓國忠南大學的科研團隊透過進行兩種不同的熱處理，製備了AM Inconel 718試樣，並透過一系列拉伸試驗檢查了其HE敏感性。研究成果以題為“Hydrogen-assisted failure in Inconel 718 fabricated by laser powder bed fusion: The role of solidification substructure in the embrittlement”發表於材料期刊《Scripta Materialia》。
直接時效（DA）試樣與均勻化+時效（HA）試樣相比，具有更高的強度，但耐氫脆性較低。與HA試樣相比，DA試樣中的氫輔助晶間開裂（IG）在沒有滑移區域性化的情況下發生，這表明DA試樣中有高密度沉澱（和GBs）修飾的細胞邊界促進了H輔助開裂。
透過Ag修飾技術發現，與細胞邊界本身相比，在DA試樣中用沉澱劑修飾的細胞邊界（和GBs）更容易吸收氫，從而促進氫增強減聚的脫粘。這些觀察結果表明LPBF誘導凝固亞結構處的沉澱物決定了Inconel 718的耐氫脆性，應透過適當的熱處理消除。
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