發(fā)布時(shí)間：2019-11-26 10:36

【摘要】：利用等溫?zé)釅嚎s模擬試驗(yàn)機(jī),對(duì)難變形高溫合金GH4720Li初始均勻細(xì)晶合金不同溫度及應(yīng)變速率下的變形行為研究,計(jì)算了判定合金超塑性變形范圍的應(yīng)變速率敏感因子m及對(duì)相應(yīng)變形組織進(jìn)行分析。結(jié)果表明,均勻細(xì)晶合金在1040~1130℃、0.0001~0.005 s-1變形區(qū)間內(nèi),m值隨變形溫度升高和變形量增加而降低;1040~1100℃、0.0001~0.005 s-1條件下,該細(xì)晶合金具有超塑變形的能力,而1130℃時(shí),無(wú)論應(yīng)變速率如何,該合金已經(jīng)不具備超塑性變形的能力;均勻細(xì)晶合金在較高變形溫度下最佳超塑性變形所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變速率較高,低溫變形時(shí)最佳超塑性變形發(fā)生需要更低的應(yīng)變速率。
【圖文】：

Ｍ?(a)為該棒材的晶粒組織，由于晶粒非常細(xì)小，很難判斷其晶粒度級(jí)別;利用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FESEM)進(jìn)一步觀察該該棒材的初始組織，如圖1(b)所示，發(fā)現(xiàn)大塊狀不規(guī)則一次γ'相主要釘扎在晶界，控制著合金的晶粒度。因此，通過(guò)FESEM組織統(tǒng)計(jì)，確定該棒材組織的初始晶粒度為ASTM10級(jí)。然后，從該棒材上切取鐖8mm×12mm的熱模擬壓縮試樣。熱壓縮實(shí)驗(yàn)中為保證變形均勻，在試樣兩端加高溫玻璃潤(rùn)滑劑以減少摩擦對(duì)應(yīng)力狀態(tài)的影響，同時(shí)在試樣表面焊上熱電偶以補(bǔ)償試樣表面溫度的變化，熱壓縮實(shí)驗(yàn)后立即水冷以保留變形組織。圖1GH720Li合金初始組織(a)晶粒組織;(b)γ'相Fig．1TheinitialmicrostructureofGH4720Lisuperalloy(a)grainstructure;(b)γ'precipitate對(duì)GH4720Li合金樣品進(jìn)行不同變形溫度、應(yīng)變速率和變形量條件下的熱壓縮模擬實(shí)驗(yàn)，其試驗(yàn)路線如圖2所示。采用形變溫度為1040、1070、1100和1130℃，應(yīng)變速率為10－4、5×10－4、10－3和5×10－3s－1及工程變形量50%的變形條件，具體工藝參數(shù)如表2所示。表2均勻細(xì)晶GH4720Li合金熱壓縮實(shí)驗(yàn)的熱加工參數(shù)表Table2Hotdeformationparametersforuniformfine-grainedGH4720LisuperalloyTemperature/℃Strainrate/s－1Engineeringdeformation/%1040，1070，1100，11300.0001，0.0005，0.001，0.00550圖2GH4720Li合金變形工藝Fig．2ThehotdeformationprocessesofGH4720LisuperalloyGH4720Li合金試樣經(jīng)熱壓縮后，利用光學(xué)顯微鏡(OM)和FESEM分別對(duì)晶粒和γ'相進(jìn)行組織研究。晶粒組織制備方法:先將機(jī)械拋光后的試樣放入10mL濃H2SO4+(2～5)gKMnO4+90mLH2O的溶液中煮沸15min，然后用10%～12%草酸飽和水溶液清洗;γ'相場(chǎng)發(fā)射顯微組織制備方法:

H4720Li合金樣品進(jìn)行不同變形溫度、應(yīng)變速率和變形量條件下的熱壓縮模擬實(shí)驗(yàn)，其試驗(yàn)路線如圖2所示。采用形變溫度為1040、1070、1100和1130℃，應(yīng)變速率為10－4、5×10－4、10－3和5×10－3s－1及工程變形量50%的變形條件，具體工藝參數(shù)如表2所示。表2均勻細(xì)晶GH4720Li合金熱壓縮實(shí)驗(yàn)的熱加工參數(shù)表Table2Hotdeformationparametersforuniformfine-grainedGH4720LisuperalloyTemperature/℃Strainrate/s－1Engineeringdeformation/%1040，1070，，1100，11300.0001，0.0005，0.001，0.00550圖2GH4720Li合金變形工藝Fig．2ThehotdeformationprocessesofGH4720LisuperalloyGH4720Li合金試樣經(jīng)熱壓縮后，利用光學(xué)顯微鏡(OM)和FESEM分別對(duì)晶粒和γ'相進(jìn)行組織研究。晶粒組織制備方法:先將機(jī)械拋光后的試樣放入10mL濃H2SO4+(2～5)gKMnO4+90mLH2O的溶液中煮沸15min，然后用10%～12%草酸飽和水溶液清洗;γ'相場(chǎng)發(fā)射顯微組織制備方法:試樣經(jīng)機(jī)械磨光、拋光后電解拋光，其中，電解拋光液為20%H2SO4+80%CH3OH，電解拋光所用直流電壓為25～30V，時(shí)間為5～10s;然后對(duì)電解拋光后的試樣進(jìn)行電解侵蝕，其電解侵蝕液為150mLH3PO4+10mLH2SO4+15gCrO3，電解侵蝕所用的電壓為5V，時(shí)間為5～10s。金相晶粒度級(jí)別主要依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T6394－2002測(cè)得的平均晶粒尺寸而定;對(duì)于細(xì)小的晶粒組織，還需結(jié)合FESEM組織確定合金的晶粒度。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1應(yīng)力-應(yīng)變曲線演變規(guī)律圖3為初始均勻細(xì)晶GH4720Li合金在不同變形溫度和應(yīng)變速率條件下的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線�？梢钥闯�，隨變形溫度升高和應(yīng)變速率的降低，該均勻細(xì)晶合金的流變應(yīng)力主要呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，但在較低的應(yīng)變速率變形時(shí)

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