以GH4049高溫合金在變形溫度為1060～1180℃、應(yīng)變速率為0. 1～50 s-1范圍內(nèi)的等溫壓縮實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)獲得的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線預(yù)測(cè)了合金不同熱變形條件下的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)�；诮饘僮冃芜^(guò)程中的應(yīng)變硬化、動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶軟化平衡原理,分析了GH4049高溫合金的流變行為,建立了合金熱變形過(guò)程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變、峰值應(yīng)變與Zener-Hollomon參數(shù)的關(guān)系式;通過(guò)計(jì)算GH4049高溫合金不同熱變形條件下的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù),建立了合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的Avrami模型,量化預(yù)測(cè)出GH4049高溫合金熱變形中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生比例。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)預(yù)測(cè)值與微觀組織實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果一致,證明了GH4049高溫合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性,可以用于GH4049高溫合金工程應(yīng)用中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶預(yù)測(cè)。 

【文章來(lái)源】：塑性工程學(xué)報(bào). 2020,27(07)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

試樣原始組織

GH4049高溫合金在變形量為60%，不同變形溫度及應(yīng)變速率條件下的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線如圖3所示。從圖3中可以看出，合金應(yīng)力-應(yīng)變曲線大致可以分為3個(gè)階段。第1階段，流變應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而快速增大，加工硬化占主導(dǎo)地位。第2階段，流變應(yīng)力隨著應(yīng)變的增加而繼續(xù)增大，最終達(dá)到峰值應(yīng)力，但增長(zhǎng)速率放緩。合金因到達(dá)可以發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界應(yīng)變值，故流變曲線表現(xiàn)有一定的軟化效果。第3階段，流變應(yīng)力逐漸減小，加工硬化與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶引起的軟化達(dá)到平衡，最終流變應(yīng)力趨于一個(gè)穩(wěn)定值。綜合來(lái)看，應(yīng)力-應(yīng)變曲線整體上表現(xiàn)為先硬化后軟化，最后軟化與硬化達(dá)到平衡，有明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶曲線特征。同時(shí)，從圖3中可以看出，峰值應(yīng)力及穩(wěn)態(tài)應(yīng)力隨變形溫度的減小而增大，隨應(yīng)變速率的增大而增大，這表明GH4049高溫合金的流變行為對(duì)變形溫度及應(yīng)變速率較為敏感[25-26]。這主要是因?yàn)樵谧冃螠囟容^高時(shí)，晶界遷移速率較大，合金內(nèi)的位錯(cuò)與空位也受到溫度影響而加速運(yùn)動(dòng)，從而表現(xiàn)出隨著變形溫度升高，流變應(yīng)力降低。在高應(yīng)變速率下，變形時(shí)間減少使位錯(cuò)聚集程度增加，從而表現(xiàn)出隨著應(yīng)變速率增加，流變應(yīng)力相應(yīng)增加。在變形溫度為1090～1180℃、應(yīng)變速率為10及50 s-1時(shí)，GH4049高溫合金應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)出了不連續(xù)屈服現(xiàn)象，這種現(xiàn)象主要發(fā)生在較高變形溫度及較高應(yīng)變速率的熱變形過(guò)程中。在較低溫度及應(yīng)變速率條件下，合金到達(dá)峰值應(yīng)力時(shí)應(yīng)變相對(duì)較大，但應(yīng)力曲線未出現(xiàn)不連續(xù)屈服的現(xiàn)象，呈現(xiàn)出鮮明的穩(wěn)態(tài)流變特征。本文采用雙曲正弦型Arrhenius方程對(duì)GH4049高溫合金應(yīng)力-應(yīng)變行為進(jìn)行分析，計(jì)算出合金的最大變形激活能為689.43 k J·mol-1。

根據(jù)GH4049高溫合金在實(shí)驗(yàn)熱變形條件下的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)，計(jì)算出θ-σ關(guān)系曲線，如圖4所示，得到實(shí)驗(yàn)條件下相應(yīng)的臨界應(yīng)力σc、峰值應(yīng)力σp與飽和應(yīng)力σsat等數(shù)據(jù)。由臨界應(yīng)力σc和峰值應(yīng)力σp對(duì)應(yīng)的應(yīng)變可以獲得實(shí)驗(yàn)條件下GH4049高溫合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的臨界應(yīng)變?chǔ)與和峰值應(yīng)變?chǔ)舙。Z參數(shù)(Zener-Hollomon參數(shù))反映了變形溫度與應(yīng)變速率對(duì)合金流變應(yīng)力綜合影響，是材料在高溫變形過(guò)程中的重要力學(xué)性能參數(shù)，Z參數(shù)的表達(dá)式為[27-28]:

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3525057