GH4169合金固溶及冷拉过程的微观组织演变行为

利用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了GH4169合金固溶和冷拉过程中的微观组织演变规律。结果表明,初始热轧棒材经固溶处理后,边部会出现晶粒异常长大现象,同时由于δ相阻碍晶粒长大的作用,正常晶粒和异常晶粒的尺寸差异不大。固溶处理后小角度晶界会向大角度转变,且边部出现了■孪晶。冷拉过程中随着变形量的增大,不同区域的形变差异逐渐减小,当变形量达到30%时,不同区域的形变基本一致。在变形过程中随着位错的增殖,大角度晶界数量逐渐降低,小角度晶界数量逐渐增加。当变形量比较小时,边部的变形方式类似于轧制变形,因此会出现高斯织构和黄铜织构,随着变形量的增大,出现了典型的<111>丝织构,且织构强度也逐渐增加。     

不同温度固溶处理的GH4169合金组织的电磁特性表现

GH4169的组织决定其力学性能,改变其组织的方式为锻造和热处理。通过差热分析方法确定GH4169的相变温度,选用相变点附近温度对GH4169做固溶处理,改变其晶粒组织内的相组成、大小及分布,测量不同组织状态下的涡流电导率和在恒磁场中的磁感应强度,试图建立不同组织与电磁特性的关系,用于无损评价GH4169件固溶处理后的组织均匀性。     

固溶处理对GH4169合金组织与性能的影响

研究了热处理温度和保温时间对GH4169合金晶粒长大规律和硬度的影响.结果表明,δ相对晶粒长大有显著阻碍作用,在低于δ相完全溶解温度热处理时,未溶解的δ相使晶粒长大缓慢;在高于δ相完全溶解温度热处理时,合金为单相奥氏体组织,晶粒随温度的升高迅速长大.晶粒长大动力学表明:在热处理温度高于1050℃时的晶粒长大激活能为157.6kJ/mol,晶粒长大机理为Ni基合金的晶界扩散过程所控制,同时也建立了相应的晶粒长大动力学方程.     

固溶处理对GH4169合金组织与性能的影响

研究了热处理温度和保温时问对GH4169合金晶粒长大规律和硬度的影响。结果表明，δ相对晶粒长大有显著阻碍作用，在低于δ相完全溶解温度热处理时，未溶解的δ相使晶粒长大缓慢；在高于δ相完全溶解温度热处理时，合金为单相奥氏体组织，晶粒随温度的升高迅速长大。晶粒长大动力学表明：在热处理温度高于1050℃时的晶粒长大激活能为157．6kJ／mol，晶粒长大机理为Ni基合金的晶界扩散过程所控制同时也建立了相应的晶粒长大动力学方程。     

固溶温度对GH4169合金锻件力学及焊接性能的影响

为了能同时满足某固溶态使用的GH4169合金航天锻件的力学和焊接性能的要求,研究了固溶温度对GH4169合金锻件硬度和拉伸性能的影响规律,并对相应固溶温度下锻件的同种和异种金属的焊接质量进行了表征分析。结果表明,固溶温度对合金的微观组织和力学性能均有显著影响,随着固溶温度的提高,晶界粗大相(主要为δ相)的回溶不断增加,合金的硬度及强度指标显著下降,伸长率显著提高。对经不同温度固溶处理的GH4169合金进行同种金属和异种金属(920 ℃固溶处理GH4169合金和固溶态0Cr18Ni9不锈钢)的焊接试验,其焊缝宏观、微观、X光检测均能满足使用要求,结合力学和焊接质量最终确定固溶态使用的GH4169合金锻件的最佳固溶温度为900~940 ℃。     

固溶温度对高温合金GH3600微观组织与硬度的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪与硬度计等研究了固溶处理温度对镍基高温合金GH3600微观组织与硬度的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,合金中的第二相逐渐溶解,基体相的晶粒尺寸快速长大,合金的硬度值呈下降趋势。固溶温度为1010 ℃时,合金获得均匀的晶粒组织,并形成孪晶结构,硬度值达到152.6 HV10。     

GH4169合金电化学溶解特性及表面微观形貌分析

NaCl和NaNO₃溶液是电解加工中常用的电解液,具有使用安全、便于配制与维护、经济性好、对环境污染小等优点。在实际加工中,电解液的成分、浓度、温度会对电导率和钝化机理产生较大影响,直接决定了零件的加工质量和效率。文中针对GH4169合金在不同溶液中的极化特性开展研究,测定在NaCl、NaNO₃及混合电解液下的阳极极化曲线,分析其电化学溶解特性,并对样件进行表面微观形貌检测,从加工质量、效率等方面综合评判,确定10%NaNO₃+5%NaCl+0.5%Na₄O₂P₇溶液对于GH4169合金材料具有优良的电化学加工性能。     

固溶温度对激光立体成形GH4169高温合金组织和性能的影响

研究激光立体成形GH4169高温合金固溶处理后的组织,分析了固溶过程中合金元素的均匀化,并对材料显微硬度的变化做了讨论。结果表明,随固溶温度的升高,材料的晶界越来越清晰,经1000-1170 °C固溶处理1 h后材料发生再结晶,当固溶处理温度高于1100 °C,有大量孪晶出现,晶粒相比沉积态显著细化,晶粒尺寸约200 μm。合金元素的均匀化在1100 °C保温1 h后基本完成。显微硬度测试结果显示,材料的显微硬度值随固溶温度的升高而降低,在固溶温度低于1100 °C时减小趋势较快,高于1100 °C时减小趋势减缓。显微硬度的变化与材料中g ′和g "相及d相的形态和数量有关。1100 °C是激光立体成形GH4169合金比较合适的固溶处理温度下限。     

形变温度和应变率对GH4169合金微观组织的影响

通过热平模镦饼试验,研究不同形变温度和不同应变对GH4169合金微观组织的影响.试验结果表明:合金饼坯在950℃、970℃及990℃不同形变温度下,热加工应变率越大,越有利于晶粒的细化与δ相的球化;在0.3、0.5及0.7不同应变下,合金形变温度越低,越有利于晶粒的细化,但不利于δ相的球化;合金在形变温度990℃和应变率低于0.5的状态下,能实现晶粒的有效细化和δ相的充分球化.     

固溶温度对GH864合金组织性能的影响

对GH864合金进行3种固溶温度：1040、1060、1080℃×4 h/AC＋双时效（845℃×24 h/AC＋760℃×16 h/AC）热处理,并对其组织和力学性能进行了研究。结果表明：随着固溶温度的提高,晶粒尺寸出现明显长大,但增长速率越来越小,碳化物连续均匀分布在晶界上,同时,均匀的γ＇强化相在基体上弥散析出;在合金性能上,随着固溶温度的提高,合金的高温拉伸伸长率、断面收缩率及室温冲击韧性都逐渐下降;然而,合金的高温815℃抗拉强度基本不变,其高温屈服强度及室温硬度经过1060℃固溶后出现峰值,同时合金的815℃/325 MPa持久性能及高温裂纹扩展速率在该固溶温度下表现出最佳的性能。综合该合金强度和塑性的最佳匹配,确定了GH864合金叶片热处理的最佳固溶温度及时效处理控制工艺为：1060℃×4 h/AC＋845℃×24h/AC＋760℃×16 h/AC。     

固溶温度对TB6钛合金微观组织的影响

TB6钛合金具有优良的综合性能,,在航空航天、船舶、武器装备等领域应用广泛。本文通过X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）等手段研究了不同固溶温度对于TB6钛合金微观组织的影响规律。固溶温度760℃、780℃时,可以获得一定晶粒尺寸、体积分数的初生α相,起到钉扎β晶界的作用,获得晶粒尺寸5μm以下的β基体相;固溶温度800℃、820℃时,初生α相几乎或完全消失,β基体相晶粒尺寸达到100μm以上。建议的固溶处理温度为：低于β转变点温度20℃以上。     

固溶处理对GH4080A高温合金微观组织的影响

利用电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了不同固溶处理工艺对GH4080A高温合金微观组织的影响。结果表明,初始热轧棒材在轧制过程中动态再结晶不充分,残留有未再结晶的晶粒,晶粒内部有较多的小角度晶界。当固溶温度为1020 ℃时,主要以再结晶的形核为主,随着固溶温度的升高,再结晶形核基本结束,开始进入晶粒长大阶段。再结晶过程伴随着小角度取向差向大角度取向差的转变,且再结晶过程中发现了薄片状的{111}孪晶组织以及大量的Σ3晶界。     

固溶对GH4169合金晶粒尺寸与力学性能的影响

探索了固溶温度与时间对GH4169合金晶粒长大行为的影响,测试了不同固溶温度下合金的拉伸及冲击性能。结果表明:GH4169合金在低于1020℃固溶,残留δ相阻碍晶粒长大,固溶保温时间越短,晶粒不均匀因子增加越明显。当固溶温度高于1020℃,δ相充分溶解,不同保温时间下的晶粒不均匀因子都显著降低。随晶粒尺寸的增加,GH4269合金拉伸性能降低,但冲击韧性随固溶温度增加而增加。这主要是晶界上δ相的回溶,避免了裂纹沿晶界扩展。     

不同时效温度对GH4169合金钢组织及力学性能的影响

利用扫描电镜、透射电镜及力学性能测试方法,研究热连轧GH4169合金钢在不同时效温度下力学性能及微观组织的变化规律,揭示其变形机制。结果表明,时效处理可细化试验钢组织,晶粒细化至4⁶μm,同时析出γ'和γ'等弥散相;随着测试温度的升高,合金钢的抗拉强度和屈服强度降低,伸长率提高,其主要变形机制是位错控制的双向滑移和孪晶的多向变形,且随着形变的增加,合金钢晶界处因积塞萌生的裂纹数目随之增加直至断裂。     

固溶温度对铸造双相不锈钢微观组织及力学性能的影响

研究了不同固溶温度对00Cr22Ni5Mo3N铸造双相不锈钢微观组织和力学性能的影响.结果表明:在1 120～1 200℃温度区内固溶处理后,合金中的铁素体相比例随着固溶温度的升高而升高;冲击性能随着固溶温度的升高而降低;合金的拉伸强度和断面伸长率随固溶温度的升高变化不大;屈服强度在1 120～1 140℃温度阶段有所升高,在1 160～1 200℃屈服强度变化不大.     

固溶处理温度对GH738合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和材料试验机研究了GH738合金在不同固溶热处理制度下的显微组织和性能。结果表明,随着固溶温度的提高,合金的晶粒尺寸随之增大、未溶入基体的γ′相逐渐减少,新析出的γ′相逐渐长大;GH738合金中的第二相有MC和M_(23)C_6,MC主要分布在晶内,M_(23)C_6主要分布在晶界;GH738合金的室温拉伸强度、屈服强度及洛氏硬度随二次固溶温度的升高而减小。     

固溶温度对GH5605高温合金组织和力学性能的影响

对压水堆核电站控制棒驱动机构钩爪部件关键动作零件用GH5605高温合金材料固溶处理工艺进行了研究,采用光学显微镜、拉伸试验、冲击试验以及硬度测试等方法,研究了GH5605高温合金不同固溶温度对其组织和性能的影响。结果表明:GH5605高温合金通过固溶处理不能完全溶解碳化物,且仍存在大量孪晶;随固溶温度的升高,晶粒长大;经过1200℃固溶处理后,合金组织均匀,具有最好的强度、塑性和韧性。     

镦制温度对GH4169合金紧固件组织的影响

采用试验研究和有限元模拟相结合的方式研究了热镦过程中温度对GH4169合金紧固件组织的影响。结果表明:GH4169合金紧固件的组织对镦制温度极为敏感,镦制温度过低时头部会存在充型不满的风险,头杆转接圆角部位晶粒尺寸会存在较大的级差;镦制温度过高时紧固件头部的中心部位会存在组织失稳的可能,飞边部位会存在严重的混晶现象。因此,在GH4169合金紧固件热镦过程中需严格控制温度在950～1000℃为宜。DEFORM-3D有限元模拟分析结果表明,GH4169合金紧固件在热镦过程中会存在明显的温度梯度。飞边部位温升极为明显,局部温度可高于δ相的回溶温度,飞边部位易出现混晶现象。因此,在GH4169合金紧固件热镦过程中应合理选择温度,并综合考虑温度不均匀性对组织的影响。     

不同固溶处理对GH4169合金常温拉伸性能的影响

采用准静态拉伸试验方法研究GH4169合金经不同固溶处理后的室温拉伸性能和其加工硬化行为。结果表明,GH4169合金加工硬化规律基本遵循Hollomon公式,δ相的数量、分布和形态对GH4169合金的屈服强度、弹性模量、应变硬化行为和室温断口形貌有一定的影响。