The hot deformation behavior analysis of Inconel 625: integrated modeling and microstructure characterization

Given the widespread application of IN625 alloy in hot forming and the inherent challenges associated with its processing, it is essential to perform comprehensive modeling and characterization studies on its thermal deformation behavior. Hot compression experiments in the temperature range of 1000-1150°C and strain rate range of 0.01-10 s−1 were performed by Gleeble-3800 to investigate the hot deformation behavior of Inconel 625. The effective stress-strain curves obtained by the experiments were used to develop the deformation activation energy maps and the processing maps. Their analysis revealed two unstable regions (1000-1050°C 1-10 s−1 and 1150°C 0.1-1 s−1) and an optimum deformation condition (around 1100°C 0.1 s−1). Through optical observations and EBSD characterization it was noticed the effect of dynamic recrystallization (DRX) on the microstructures. The combined analysis of the maps and the mi crostructures elucidated the effect of strain, strain rate and temperature on DRX. High DRX degree occurs at 1100°C – 0.1 s−1. This work reports that the main mechanism of DRX is the discontinous dynamic recrystallization (DDRX) consisting of the nucleation and growth of new grains along the grain boundaries (GBs) and twin boundaries (TBs) of the deformed grains.

Data l’ampia applicazione dell’Inconel 625 nella formatura a caldo e le sfide associate con la sua lavorazione, risulta necessario elaborare un modello esauriente e studi di caratterizzazione sul suo comportamento durante la deformazione a caldo. Sono stati condotti esperimenti di compressione a caldo su una Gleeble-3800 nell’intervallo di temperature 1000-1150°C e nell’intervallo di velocità di deformazione 0.01-10 s−1 con il fine di studiare il comportamento a caldo di questo materiale. Tramite gli esperimenti sono state ricavate le curve sforzo-deformazione, necessarie per sviluppare le mappe dell’energia di attivazione e le mappe di processo. L’analisi di queste ultime ha rivelato la presenza di due aree di instabilità (1000-1050°C 1-10 s−1 e 1150°C 0.1-1 s−1) e una condizione di deformazione ottimale (intorno a 1100°C 0.1 s−1). Attraverso le osservazioni ottiche e la caratterizzazione EBSD, si è notato l’effetto della ricristallizzazione dinamica (DRX) sulle microstrutture. L’analisi combinata delle mappe e delle microstrutture ha elucidato l’effetto della deformazione, della velocità di deformazione e della temperatura sulla DRX. Un alto livello di DRX si è riscontrato a 1100°C – 0.1 s−1. Questo lavoro riporta che il meccanismo principale di DRX è la ricristallizzazione dinamica discontinua (DDRX), la quale consiste nella nucleazione e crescita di nuovi grani lungo i bordi grano e i bordi di geminazione dei grani deformati.