高温合金N07750（又称Inconel 750）是一种镍铬基沉淀硬化型高温合金，通过固溶强化与时效硬化的协同作用，兼具优异的高温强度、抗氧化性及耐腐蚀性能。其钢带（厚度0.1~3 mm的带状材料）形态广泛应用于航空发动机密封环、燃气轮机燃烧室衬垫、核反应堆控制棒导向槽等场景。其中，固溶强化作为核心工艺环节，通过优化合金元素的溶解与分布，为后续时效处理及材料服役性能奠定基础。
N07750合金以镍（Ni，≥70%）为基体，主要合金元素包括铬（Cr，14%~17%）、铁（Fe，5%~9%）、钛（Ti，2.25%~2.75%）、铝（Al，0.9%~1.5%）及微量碳（C，≤0.08%）、铌（Nb，0.7%~1.2%）。其固溶强化机制表现为：
晶格畸变效应：铬、铁、铌等元素固溶于镍基体，增大晶格畸变能，阻碍位错运动，提升材料室温至中温区间的强度；
高温相稳定性：铝、钛元素在固溶过程中均匀分布，为后续时效处理中γ'相（Ni₃(Al,Ti)）的弥散析出提供基础，确保材料在650~870℃下长期保持力学性能；
抗氧化协同：高铬含量（≥14%）在钢带表面形成致密Cr₂O₃氧化膜，抵抗高温氧化与硫化腐蚀。
固溶温度与时间
钢带固溶处理通常在1080~1120℃下保温30~60分钟，随后快速空冷或水冷。此温度区间确保碳化物（如M₂₃C₆）充分溶解，同时避免晶粒过度长大（晶粒度控制为ASTM 5~7级）。
冷却速率影响
快速冷却（＞50℃/s）可抑制合金元素偏析，形成过饱和固溶体，为后续时效析出纳米级γ'相创造必要条件。冷却速率不足易导致晶界碳化物析出，降低材料韧性。
组织与性能关联
经优化固溶处理后，N07750钢带的室温抗拉强度可达950~1100 MPa，延伸率≥20%；在760℃高温下，其屈服强度仍保持在550 MPa以上，显著优于未固溶处理材料（强度下降约30%）。
热轧与冷轧工艺热轧阶段：在1150~1200℃进行多道次轧制（变形量≤60%），通过动态再结晶细化晶粒；冷轧阶段：采用分步轧制（单道次变形量10%~15%）结合中间退火（950℃×1小时），避免钢带边裂与表面缺陷。
固溶-时效协同优化
固溶处理后进行两阶段时效：一级时效：840℃×24小时空冷，促进γ'相均匀析出；二级时效：700℃×20小时缓冷，进一步强化晶界并提升抗蠕变性能。
表面处理
钢带表面经电解抛光或化学钝化处理，粗糙度Ra≤0.8 μm，降低高温服役时的应力集中与氧化膜剥落风险。
航空航天：发动机燃烧室浮壁式密封钢带，需在900℃燃气环境中保持尺寸稳定性；
能源装备：核反应堆控制棒驱动机构导向槽，耐受高温高压水腐蚀与辐射脆化；
化工设备：高温裂解炉辐射段炉管衬层，抵抗硫化物与碳沉积侵蚀。
现存问题超薄钢带（厚度＜0.5 mm）固溶处理易产生翘曲与厚度不均；长期高温服役中γ'相粗化导致强度衰减。
改进策略开发梯度固溶技术：通过局部温度场调控实现钢带厚度方向的组织均匀化；添加微合金元素（如Zr、Hf）：细化γ'相尺寸并抑制其粗化速率。
前沿技术融合智能制造：基于大数据与机器学习优化固溶工艺参数，实现动态温度-时间匹配；复合涂层技术：在钢带表面制备Al₂O₃/Y₂O₃复合涂层，将抗氧化极限温度提升至1000℃。
N07750钢带的固溶强化工艺通过精准控制元素溶解、晶粒细化与冷却动力学，赋予材料优异的高温综合性能。随着航空发动机推重比提升与核电装备长寿命需求的增长，N07750钢带在固溶-时效协同优化、智能化制备等领域的持续创新，将进一步拓展其在极端环境下的应用边界，成为高温装备轻量化与可靠性的核心材料保障。
