GH4169高溫合金的動態(tài)再結晶行為及微觀組織演變研究
發(fā)布時間:2022-01-19 06:44
借助Gleeble-1500D熱模擬試驗機,對GH4169高溫合金進行等溫熱壓縮試驗,變形溫度為1173~1373 K,應變速率為0.001~1 s-1。并借助光學顯微鏡對不同熱變形工藝條件下壓縮后的試樣進行微觀組織觀察,結果表明,變形溫度和應變速率對合金動態(tài)再結晶的體積分數(shù)與晶粒尺寸都有影響。在應變速率為0.001 s-1,溫度為1173 K時,動態(tài)再結晶開始發(fā)生,溫度增加到1273 K時,動態(tài)再結晶基本完成,同時動態(tài)再結晶平均晶粒尺寸由11μm增加到39μm。通過試驗數(shù)據分析,建立了GH4169合金的雙曲正弦本構方程,對流變應力曲線進行二次求導,獲得了動態(tài)再結晶的臨界應變,基于SellarsTegart本構方程建立了GH4169高溫合金的動態(tài)再結晶動力學模型,并根據試驗結果建立了動態(tài)再結晶晶粒尺寸模型,為優(yōu)化GH4169高溫合金高溫條件下的變形工藝參數(shù)提供了理論依據。
【文章來源】:塑性工程學報. 2020,27(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
GH4169高溫合金初始微觀組織
G4169高溫合金在溫度為1173~1373 K,應變速率為0.001~1 s-1下的真應力-真應變曲線如圖3所示,由圖可知,流變應力對溫度及應變速率都很敏感。隨著壓縮溫度的升高和應變速率的降低,流變應力顯著降低。這表明,應變速率的增加或溫度的降低會增加流變應力,不利于動態(tài)再結晶和動態(tài)回復等軟化行為的發(fā)生。從圖中可以看出,該合金的熱變形行為可分為3個階段:第1階段,加工硬化占主導地位,流變應力隨著應變的增加而增加。繼續(xù)變形會促使位錯塞積并多邊形化,形成穩(wěn)定的亞晶粒,亞晶及母相晶粒中位錯密度的增加使得變形機體的儲存能迅速增加,當達到動態(tài)再結晶臨界激活能時,在晶界等易形核位置形成并長大為新的等軸狀動態(tài)再結晶晶粒[10];第2階段,流變應力略有增加,直至達到峰值,動態(tài)再結晶和動態(tài)回復的作用越來越明顯;第3階段,軟化和硬化之間出現(xiàn)新的平衡,直到達到穩(wěn)定狀態(tài)。圖3 GH4169高溫合金在不同變形條件下的真應力-真應變曲線
GH4169高溫合金在不同變形條件下的真應力-真應變曲線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Dynamic recrystallization behavior of GH4169G alloy during hot compressive deformation[J]. Dan Jia,Wenru Sun,Dongsheng Xu,Fang Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2019(09)
[2]國內變形高溫合金研制進展[J]. 杜金輝,呂旭東,董建新,孫文儒,畢中南,趙光普,鄧群,崔傳勇,馬惠萍,張北江. 金屬學報. 2019(09)
[3]Influence of grain size on the small fatigue crack initiation and propagation behaviors of a nickel-based superalloy at 650℃[J]. Xumin Zhu,Congyang Gong,Yun-Fei Jia,Runzi Wang,Chengcheng Zhang,Yao Fu,Shan-Tung Tu,Xian-Cheng Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2019(08)
[4]Incoloy 028合金不連續(xù)動態(tài)再結晶中鏈狀組織形成機理研究[J]. 鐘茜婷,王磊,劉峰. 金屬學報. 2018(07)
[5]GH4169合金蠕變疲勞行為的有限元模擬及壽命預測[J]. 姚萍,王潤梓,郭素娟,張顯程. 航空學報. 2018(12)
[6]基于L-J位錯密度模型及CA法的45Cr4NiMoV合金動態(tài)再結晶行為[J]. 陳學文,張亞東,王納納,周旭東. 材料熱處理學報. 2017(07)
[7]直接時效GH4169高溫合金疲勞裂紋擴展性能試驗[J]. 何玉懷,于慧臣,郭偉彬,沈莉莉,蘇彬. 航空動力學報. 2006(02)
[8]形變Z因子與動態(tài)再結晶晶粒尺寸間的理論模型[J]. 何宜柱,陳大宏,雷廷權,齊藤良行. 鋼鐵研究學報. 2000(01)
碩士論文
[1]大鍛件材料30Cr2Ni4MoV鋼的熱變形特性研究[D]. 陳世佳.上海交通大學 2009
本文編號:3596398
【文章來源】:塑性工程學報. 2020,27(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
GH4169高溫合金初始微觀組織
G4169高溫合金在溫度為1173~1373 K,應變速率為0.001~1 s-1下的真應力-真應變曲線如圖3所示,由圖可知,流變應力對溫度及應變速率都很敏感。隨著壓縮溫度的升高和應變速率的降低,流變應力顯著降低。這表明,應變速率的增加或溫度的降低會增加流變應力,不利于動態(tài)再結晶和動態(tài)回復等軟化行為的發(fā)生。從圖中可以看出,該合金的熱變形行為可分為3個階段:第1階段,加工硬化占主導地位,流變應力隨著應變的增加而增加。繼續(xù)變形會促使位錯塞積并多邊形化,形成穩(wěn)定的亞晶粒,亞晶及母相晶粒中位錯密度的增加使得變形機體的儲存能迅速增加,當達到動態(tài)再結晶臨界激活能時,在晶界等易形核位置形成并長大為新的等軸狀動態(tài)再結晶晶粒[10];第2階段,流變應力略有增加,直至達到峰值,動態(tài)再結晶和動態(tài)回復的作用越來越明顯;第3階段,軟化和硬化之間出現(xiàn)新的平衡,直到達到穩(wěn)定狀態(tài)。圖3 GH4169高溫合金在不同變形條件下的真應力-真應變曲線
GH4169高溫合金在不同變形條件下的真應力-真應變曲線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Dynamic recrystallization behavior of GH4169G alloy during hot compressive deformation[J]. Dan Jia,Wenru Sun,Dongsheng Xu,Fang Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2019(09)
[2]國內變形高溫合金研制進展[J]. 杜金輝,呂旭東,董建新,孫文儒,畢中南,趙光普,鄧群,崔傳勇,馬惠萍,張北江. 金屬學報. 2019(09)
[3]Influence of grain size on the small fatigue crack initiation and propagation behaviors of a nickel-based superalloy at 650℃[J]. Xumin Zhu,Congyang Gong,Yun-Fei Jia,Runzi Wang,Chengcheng Zhang,Yao Fu,Shan-Tung Tu,Xian-Cheng Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2019(08)
[4]Incoloy 028合金不連續(xù)動態(tài)再結晶中鏈狀組織形成機理研究[J]. 鐘茜婷,王磊,劉峰. 金屬學報. 2018(07)
[5]GH4169合金蠕變疲勞行為的有限元模擬及壽命預測[J]. 姚萍,王潤梓,郭素娟,張顯程. 航空學報. 2018(12)
[6]基于L-J位錯密度模型及CA法的45Cr4NiMoV合金動態(tài)再結晶行為[J]. 陳學文,張亞東,王納納,周旭東. 材料熱處理學報. 2017(07)
[7]直接時效GH4169高溫合金疲勞裂紋擴展性能試驗[J]. 何玉懷,于慧臣,郭偉彬,沈莉莉,蘇彬. 航空動力學報. 2006(02)
[8]形變Z因子與動態(tài)再結晶晶粒尺寸間的理論模型[J]. 何宜柱,陳大宏,雷廷權,齊藤良行. 鋼鐵研究學報. 2000(01)
碩士論文
[1]大鍛件材料30Cr2Ni4MoV鋼的熱變形特性研究[D]. 陳世佳.上海交通大學 2009
本文編號:3596398
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