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固溶强化镍基变形合金GH625合金的热变形行为化学成分力学性能
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司
更新时间：2012-12-15
GH625合金是以Mo、Nb为主要强化元素的固溶强化镍基变形合金，在943K以下有良好的持久性能、疲劳性能、抗氧化和抗腐蚀性能。GH625合金的使用温度范围为低温到1255K，在此温度区间内合金能保持较高的强度。合金的强度是由钼和铌在镍铬矩阵中的硬化效应产生的，因此该合金不需要沉淀硬化处理，可采用冷加工提高合金的强度。此外，元素之间的联合也是该合金在众多强腐蚀环境抗耐蚀和在高温环境抗氧化和抗渗碳的原因。基于它的高强度、优异的可加工性(包括焊接以及出色的抗蚀性能，GH625合金在航空领域、核领域、化工领域和海水环境中得到了广泛的应用。如反应器、蒸馏塔和换热器等;在核领域，GH625合金被用于核水反应器的反应核和控制棒部件等;还被用于船舶的潜艇辅助推动电机以及飞机的推力转换系统、液压系统管道和环境控制系统中的热交换器管。由于这些部件大都是先通过热加工来完成，因此，研究该合金的热变形行为尤为重要。科研人员采用等温恒应变速率压缩的方法，系统研究了热力参数对GH625合金流变应力的影响，并建立了GH625合金的本构关系。
GH625合金的化学成分(质量分数，%为：C≤0.10，Cr20.00～23.00，Co≤1.00，Mo8.00～10.00，Al≤0.40，Ti≤0.40，Fe≤5.00，Nb3.15～4.15余量为Ni。在中频感应电炉中进行真空熔炼，铸造成锭坯。合金进行1423K×24h固溶处理(空冷。然后采用线切割法加工出准10mm×15mm的样品，两端留有准9.6mm×0.2mm的凹槽，用来盛放石墨润滑剂，以减小接触面的摩擦，避免不均匀变形。热模拟实验在Gleeble-1500热/力模拟试验机上进行。变形速率为0.001、0.01、0.1和1s-1，变形温度为1223～1373K，真应变为0.7。Gleeble-1500热模拟机采用电阻加热，升温速率为10K/s，升温至变形温度后保温3min以使温度均匀化，热变形完成后立即水淬以保留高温变形组织。然后将试样沿压缩方向切开，分析变形组织。
当变形温度T一定时，随应变速率ε的升高，合金的峰值应力σp和稳态流动应力σs及对应的应变εp和εs均升高;当变形速率ε一定时，随变形温度T的升高，σp和σs以及εs均降低，但εp基本保持不变。
在GH625合金的热变形温度范围内，提高变形温度和降低应变速率有利于动态再结晶的完成。
GH625合金的热变形平均激活能Q=468kJ/mol，其热变形的本构方程为：ε=4.51×104σp555exp(-468×103/RT。
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