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GH738沉淀硬化型鎳基高溫合金(化學成分)熱加工參數對其動態再結晶行為的影響
發布人:上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間:2015-02-28
GH738合金是一種γ′相沉淀硬化型鎳基高溫合金,在760℃以下具有較高的抗拉強度和持久強度,在870℃以下具有良好的抗氧化性能。該合金的優點是具有良好的強韌化匹配,即在高強度下又具有足夠的韌性,廣泛用于煙機熱端部件如葉片、渦輪盤、渦輪桿及航空發動機的盤件、緊固件等。
??GH738合金是一種γ′相沉淀硬化型鎳基高溫合金,在760℃以下具有較高的抗拉強度和持久強度,在870℃以下具有良好的抗氧化性能。該合金的優點是具有良好的強韌化匹配,即在高強度下又具有足夠的韌性,廣泛用于煙機熱端部件如葉片、渦輪盤、渦輪桿及航空發動機的盤件、緊固件等。GH738合金在熱加工過程的主要問題在于熱加工過程的組織控制。熱加工組織控制的核心是系統研究合金的再結晶動力學,包括動態再結晶、靜態再結晶及晶粒長大。目前,有關該合金變形過程的再結晶行為及再結晶動力學的研究較少,而用于實際工程的組織控制模型幾乎沒有。研究人員利用Gleeble-1500D熱模擬試驗機,結合金相及電子顯微分析,對GH738合金不同變形參數下的動態再結晶行為進行系統研究。研究結果對實際生產中該合金構件的晶粒控制具有一定意義。
試驗材料為GH738棒材。原始棒材經線切割成Φ8㎜×12㎜的圓柱試樣,供熱模擬試驗用。原材料的化學成分(質量分數,%)為:C0.040,Cr19.41,Co13.93,Mo4.26,Al1.43,Ti2.98,Fe0.56,余為Ni。
在Gleeble-1500D熱加工模擬試驗機上對上述樣品進行壓縮變形。變形溫度分別為1000、1040、1080、1120、1160℃;變形量分別為30%、50%、70%;變形速率分別為1、10s-1。變形過程中由控制系統自動采集應力-應變數據,并用Origin軟件繪制應力-應變曲線。變形結束后水冷,利用NEWPHT?Ⅱ金相顯微鏡觀察樣品變形過程的組織特征。試驗結果如下:
(1)GH738合金在變形量較小時(30%),部分晶粒仍為拉長狀。而變形量大于50%時(變形50%和70%),晶粒較為均勻。
(2)GH738合金變形后的組織受變形量影響較大。隨著變形量的增大,再結晶的體積分數增加,再結晶的晶粒尺寸減小;隨著變形速率的增加,再結晶的體積分數減小,晶粒尺寸減小;隨著變形溫度的升高,再結晶的體積分數增加,晶粒尺寸變大。
(3)GH738合金動態再結晶的形核機制為應變誘導形核,晶界在位錯密度差大的地方凸起形核,當應變量增大時,在平面范圍形成項鏈狀組織,在空間范圍形成洋蔥樣組織。
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