發(fā)布時間：2021-03-25 07:49

　　為了研究固溶冷卻速度對粉末高溫合金FGH97的γ′相析出行為的影響,利用Gleeble-3800熱模擬試驗機以及模擬熱處理爐獲得了15～240℃/min的冷卻速度,主要分析了不同冷卻速度對二次γ′相尺寸、形貌以及合金力學性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),二次γ′相在冷卻過程中發(fā)生析出、長大,甚至是粗化,并且其形貌、尺寸以及析出溫度、析出范圍主要取決于冷卻速度,而時效處理幾乎沒有影響。在15℃/min的較低冷速下,二次γ′相發(fā)生粗化并分裂,形成0.38μm左右的方形顆粒,這些二次相周圍還會析出三次γ′相;而當冷卻速度達到60℃/min時,二次γ′相尺寸降至0.22μm左右,三次γ′相析出則被完全抑制。在析出相含量、尺寸以及γ/γ′錯配度的共同作用下,合金強度隨著冷卻速度的增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢。 

【文章來源】：稀有金屬材料與工程. 2020,49(06)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

實驗采用的連續(xù)冷卻工藝和拉伸試樣尺寸圖

圖2為從過固溶溫度1200℃分別以15、30、45、60、120、240℃/min的冷速冷卻至700℃過程中形成的γ′相。圖3為對應的870℃/32 h/AC時效熱處理后的γ′相。從圖2和3中可以看出，時效處理對固溶冷卻過程中析出的二次γ′相尺寸和形貌沒有明顯影響，而冷卻速度卻是決定析出相尺寸和形貌的關鍵因素。隨著冷卻速度的增大，析出相由15℃/min時的八重立方體變成240℃/min時的細小方塊狀。析出相尺寸隨著冷卻速度的增大而減小，而析出相密度卻隨著冷卻速度的增大而增加。圖4為固溶冷卻過程中不同冷卻速度對應的γ′相尺寸分布。如圖4c和4d所示的第二相分布曲線，在45和60℃/min的中等冷卻速度下，γ′相尺寸呈現(xiàn)出雙峰分布的特點，而在大于60℃/min和小于45℃/min的冷卻速度下則呈現(xiàn)的是單峰分布。此外，隨著冷卻速度的增加，析出相尺寸分布范圍也隨之減小。圖5為二次γ′相平均顆粒尺寸隨冷卻速度變化的曲線。從中可以看出，時效處理對第二相尺寸幾乎沒有影響，也更為清晰地反映了冷卻速度對析出相尺寸的影響程度：從15℃/min時的0.38μm減小到240℃/min時的0.12μm。γ′相平均尺寸r與冷卻速度v存在下述關系：

需要注意的是，在較低冷卻速度下，許多γ′相顆粒粗化并且分裂成八重立方體（尤其是15℃/min，如圖2a和圖3a），本研究統(tǒng)計對象為分裂后的單個顆粒尺寸，因此，在15℃/min條件下其原始的析出相尺寸遠比統(tǒng)計的0.38μm大得多。此外，二次相統(tǒng)計標準差也與冷卻速度有關：冷卻速度越快，標準差越小。這是由于冷速越低，γ′相粗化越嚴重，使得顆粒呈立方狀，加之較低冷速下的γ′相的逆向粗化，使得觀察方向引起的誤差較大。2.2 抗拉強度

【參考文獻】：
期刊論文
[1]固溶冷卻速度和后處理對新型FGH98Ⅰ鎳基粉末高溫合金γ’相析出和顯微硬度的影響[J]. 吳凱,劉國權,胡本芙,張義文,陶宇,劉建濤.  稀有金屬材料與工程. 2012(07)
[2]鉿對FGH4097合金系熱力學平衡析出相和原始顆粒邊界的影響[J]. 黃運紅,張義文,王福明,李長榮,程慧靜.  材料熱處理學報. 2012(06)



本文編號：3099336