以GH4049高溫合金在變形溫度為1060～1180℃、應變速率為0. 1～50 s-1范圍內的等溫壓縮實驗為基礎,通過獲得的真應力-真應變曲線預測了合金不同熱變形條件下的動態(tài)再結晶體積分數�；诮饘僮冃芜^程中的應變硬化、動態(tài)回復和動態(tài)再結晶軟化平衡原理,分析了GH4049高溫合金的流變行為,建立了合金熱變形過程中動態(tài)再結晶臨界應變、峰值應變與Zener-Hollomon參數的關系式;通過計算GH4049高溫合金不同熱變形條件下的動態(tài)再結晶體積分數,建立了合金動態(tài)再結晶體積分數的Avrami模型,量化預測出GH4049高溫合金熱變形中的動態(tài)再結晶發(fā)生比例。動態(tài)再結晶體積分數預測值與微觀組織實驗測試結果一致,證明了GH4049高溫合金動態(tài)再結晶體積分數預測模型的準確性,可以用于GH4049高溫合金工程應用中的動態(tài)再結晶預測。 

【文章來源】：塑性工程學報. 2020,27(07)北大核心CSCD

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

試樣原始組織

GH4049高溫合金在變形量為60%，不同變形溫度及應變速率條件下的真應力-真應變曲線如圖3所示。從圖3中可以看出，合金應力-應變曲線大致可以分為3個階段。第1階段，流變應力隨應變的增加而快速增大，加工硬化占主導地位。第2階段，流變應力隨著應變的增加而繼續(xù)增大，最終達到峰值應力，但增長速率放緩。合金因到達可以發(fā)生動態(tài)再結晶的臨界應變值，故流變曲線表現(xiàn)有一定的軟化效果。第3階段，流變應力逐漸減小，加工硬化與動態(tài)再結晶引起的軟化達到平衡，最終流變應力趨于一個穩(wěn)定值。綜合來看，應力-應變曲線整體上表現(xiàn)為先硬化后軟化，最后軟化與硬化達到平衡，有明顯的動態(tài)再結晶曲線特征。同時，從圖3中可以看出，峰值應力及穩(wěn)態(tài)應力隨變形溫度的減小而增大，隨應變速率的增大而增大，這表明GH4049高溫合金的流變行為對變形溫度及應變速率較為敏感[25-26]。這主要是因為在變形溫度較高時，晶界遷移速率較大，合金內的位錯與空位也受到溫度影響而加速運動，從而表現(xiàn)出隨著變形溫度升高，流變應力降低。在高應變速率下，變形時間減少使位錯聚集程度增加，從而表現(xiàn)出隨著應變速率增加，流變應力相應增加。在變形溫度為1090～1180℃、應變速率為10及50 s-1時，GH4049高溫合金應力-應變曲線表現(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變速率的熱變形過程中。在較低溫度及應變速率條件下，合金到達峰值應力時應變相對較大，但應力曲線未出現(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GH4049高溫合金應力-應變行為進行分析，計算出合金的最大變形激活能為689.43 k J·mol-1。

根據GH4049高溫合金在實驗熱變形條件下的應力-應變數據，計算出θ-σ關系曲線，如圖4所示，得到實驗條件下相應的臨界應力σc、峰值應力σp與飽和應力σsat等數據。由臨界應力σc和峰值應力σp對應的應變可以獲得實驗條件下GH4049高溫合金動態(tài)再結晶發(fā)生的臨界應變εc和峰值應變εp。Z參數(Zener-Hollomon參數)反映了變形溫度與應變速率對合金流變應力綜合影響，是材料在高溫變形過程中的重要力學性能參數，Z參數的表達式為[27-28]:

【參考文獻】：
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本文編號：3525057