Influence of aging treatment on the mechanical and microstructural properties of Inconel 625 superalloy

This thesis work is an experimental study on the precipitation mechanisms of secondary phases following the application of heat treatments on Inconel 625, with the aim of enhancing its mechanical properties to meet standard values while also preserving the corrosion resistance that characterizes this superalloy. All the samples treated underwent an annealing treatment at 1000°C directly in the production site. Then, solubilization treatments were applied at 1100°C, followed by aging treatments at 550°C and 650°C until reaching the peak in the microhardness value of the materials. Subsequently, a series of experimental tests were conducted in order to observe changes in the mechanical properties and corrosion resistance of the various samples. Tensile tests, pitting resistance tests (G48), and potentiodynamic tests (DLEPR) were performed. Finally, a micrographic analysis investigated the variation and nature of precipitation mechanisms in the different samples, highlighting the precipitation of a secondary hardening phase. Tests performed have shown that precipitation hardening increases mechanical properties of the alloy maintaining corrosion resistance values within the required standards.

Questo lavoro di tesi è uno studio sperimentale sui meccanismi di precipitazione di seconde fasi successivamente all'applicazione di trattamenti termici su Inconel 625, per cercare di aumentare le proprietà meccaniche per raggiungere i valori di norma, mantenendo anche le caratteristiche di resistenza a corrosione che caratterizzano questa superlega. Tutti i campioni analizzati sono stati inizialmente sotto posti dal produttore stesso ad un trattamento di ricottura a 1000°C. Sono stati successivamente applicati dei trattamenti di solubilizzazione a 1100°C e di invecchiamento a 550° e 650°C fino al raggiungimento di un massimo nel valore di microdurezza dei materiali. Successivamente sono state condotte una serie di prove sperimentali per osservare la modifica delle proprietà meccaniche e di resistenza a corrosione dei vari campioni. Sono state effettuate prove di trazione, prove di resistenza al pitting (G48) e prove potenziodinamiche (DL-EPR). Infine, una analisi micrografica ha investigato la variazione e la natura dei meccanismi di precipitazione nei vari campioni, evidenziando la precipitazione di una seconda fase indurente nei campioni invecchiati a temperatura più alta. I test condotti hanno evidenziato come l’’indurimento per precipitazione incrementi le proprietà Meccaniche della lega metallica pur mantenendo dei valori di resistenza a corrosione al di sotto dei limiti massimi consentiti.