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Nimonic 80A镍基高温合金热变形过程中的晶粒结构控制
发布人:上海艾荔艾金属材料有限公司
更新时间:2013-08-22
Nimonic 80A 是一种镍基高温合金,广泛用于汽轮机叶片等高温部位。在高温下具有很好的抗蠕变性能,持久性能以及抗氧化性能。 而材料的高温抗蠕变性能是与材料的晶粒度有关的,大晶粒度有利于高温蠕变性能,小的晶粒度高温抗蠕变性能较差;而对于复杂晶粒度的组织,有文献认为,晶粒度越复杂,材料的抗蠕变性能越好,但也有文献指出,项链结构同时具备小晶粒的强度与大晶粒的抗蠕变性能。
Nimonic 80A 在锻造等热变形过程中,会发生动态再结晶 (DRX)。很多研究表明,DRX倾向于在原始晶界处形核。随着变形的增加,再结晶晶粒会逐渐增加,在原始晶界处形成像项链一样的结构,最后原始的大晶粒被细小的再结晶晶粒所取代,从而形成均匀细小的晶粒。所以DRX的发生能起到细化晶粒度的作用。
DRX的发生除了与材料的化学成分有关外,还受原始晶粒度、变形温度、变形量以及变形速率的影响。所以通过控制热变形条件,也就是锻造工艺,可以控制DRX的发生,从而控制材料的晶粒结构。对于晶粒度与热变形工艺的关系,有关文献提及过。本文的目的是通过对相同变形速率条件下,研究变形温度和变形量的变化对晶粒结构的影响,来得出动态再结晶开始与完成的临界条件,从而控制热变形过程中的晶粒结构。
相同变形温度时,大的变形量更有利于形成均匀的晶粒结构,变形量越大,得到的DRX晶粒度越细小;而相同变形量时,高的变形温度,也更有利于形成均匀的晶粒结构,变形温度越高,得到的DRX晶粒度越大。大的变形量与高的变形温度有利于形成均匀的晶粒结构。
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