為了研究固溶冷卻速度對(duì)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(yàn)機(jī)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(duì)二次γ′相尺寸、形貌以及合金力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),二次γ′相在冷卻過(guò)程中發(fā)生析出、長(zhǎng)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(shí)效處理幾乎沒(méi)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?chē)�會(huì)析出三次γ′相;而當(dāng)冷卻速度達(dá)到60℃/min時(shí),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(cuò)配度的共同作用下,合金強(qiáng)度隨著冷卻速度的增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)。 

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

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)采用的連續(xù)冷卻工藝和拉伸試樣尺寸圖

圖2為從過(guò)固溶溫度1200℃分別以15、30、45、60、120、240℃/min的冷速冷卻至700℃過(guò)程中形成的γ′相。圖3為對(duì)應(yīng)的870℃/32 h/AC時(shí)效熱處理后的γ′相。從圖2和3中可以看出，時(shí)效處理對(duì)固溶冷卻過(guò)程中析出的二次γ′相尺寸和形貌沒(méi)有明顯影響，而冷卻速度卻是決定析出相尺寸和形貌的關(guān)鍵因素。隨著冷卻速度的增大，析出相由15℃/min時(shí)的八重立方體變成240℃/min時(shí)的細(xì)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(guò)程中不同冷卻速度對(duì)應(yīng)的γ′相尺寸分布。如圖4c和4d所示的第二相分布曲線(xiàn)，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(diǎn)，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(xiàn)。從中可以看出，時(shí)效處理對(duì)第二相尺寸幾乎沒(méi)有影響，也更為清晰地反映了冷卻速度對(duì)析出相尺寸的影響程度：從15℃/min時(shí)的0.38μm減小到240℃/min時(shí)的0.12μm。γ′相平均尺寸r與冷卻速度v存在下述關(guān)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(jì)對(duì)象為分裂后的單個(gè)顆粒尺寸，因此，在15℃/min條件下其原始的析出相尺寸遠(yuǎn)比統(tǒng)計(jì)的0.38μm大得多。此外，二次相統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差也與冷卻速度有關(guān)：冷卻速度越快，標(biāo)準(zhǔn)差越小。這是由于冷速越低，γ′相粗化越嚴(yán)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(guān)察方向引起的誤差較大。2.2 抗拉強(qiáng)度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]固溶冷卻速度和后處理對(duì)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(guó)權(quán),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(duì)FGH4097合金系熱力學(xué)平衡析出相和原始顆粒邊界的影響[J]. 黃運(yùn)紅,張義文,王福明,李長(zhǎng)榮,程慧靜.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(06)



本文編號(hào)：3099336