资源节约型GH4169合金热变形行为及热加工图

为获得组织细小均匀的资源节约型GH4169合金大型锻棒,采用Gleeble-3500型热模拟试验机研究了一种资源节约型GH4169合金的热变形行为,基于应力-应变曲线和峰值应力和应变,建立了该合金的热变形本构关系以及一种描述其流变应力行为的本构方程,并基于动态材料模型绘制了该合金的热加工图.结果 表明:该合金的再结晶激活能(Q)为467.91 kJ·mol,与高纯材料冶炼的合金相当,表明资源节约型高温合金具有与高纯材料冶炼合金相似的热加工性;该合金再结晶组织有较高热加工参数敏感性,随变形量的增加,热加工工艺参数窗口变窄.     

GH4169合金锻件的混晶组织

用光学金相和X射线衍射分析方法对GH4169合金锻件产生混晶组织的原因进行了分析。结果表明,试验所用GH4169合金锻件出现混晶组织，是由于终最温度过低,每次变形程度又较小，因而动态再结晶不能充分进行引起的。上述原因形成的混晶组织可通过适当的再结晶热处理消除，再结晶处理温度以略低于δ相开始溶解温度为宜。     

GH4169合金热加工中微观组织模拟研究进展

系统介绍了GH4169合金热加工过程微观组织演化的物理模拟、数值模拟的研究内容和方法,以及国内外的最新研究进展。     

GH4169返回料合金的热加工图及热变形行为

在高温压缩试验数据的基础上,根据动态材料学模型(DMM)理论绘制了GH4169返回料合金的热加工图。采用氧氮元素分析及SEM进行分析,研究了返回料的添加对GH4169合金热变形行为的影响。结果表明:GH4169返回料合金在中、低应变速率下存在3个动态再结晶区域;在应变速率为10~(-2.5)~1 s~(-1)、变形温度为900~1 150℃的区域内,为合金的流变失稳区;返回料的添加使得合金中N、O元素的含量增加,形成大量显微疏松,成为高温变形过程中的裂纹扩展源,导致合金出现大面积的流变失稳。     

GH4169G合金锻件的显微组织

研究了GH4169G合金锻件典型部位的晶粒组织和δ相的析出特征.结果表明,锻件因受变形量与散热速率的影响,存在完全再结晶与不完全再结晶两种晶粒组织.变形量越大,散热速率越慢,再结晶越完全;δ相的析出数量与形貌在不同位置存在较大差异,随锻造温度降低与冷却速度增加δ相数量增多,尺寸增大.     

GH4169D合金电子束焊接接头显微组织和持久断裂特征

采用金相显微镜和扫描电镜分析了GH4169D合金电子束焊接接头的显微组织,利用显微硬度计测试了母材、热影响区和焊缝的显微硬度,采用体式显微镜和扫描电镜研究了焊接接头持久断裂特征.结果表明,GH4169D 母材中的主要析出相为1～20 μm 长的片层状晶界η相、30～80 nm 的颗粒状γ'相和少量的碳氮化物.热影响区中...     

通过再结晶退火实现剪切-压缩变形态 GH4169 高温合金的显微组织均匀化

GH4169 高温合金在剪切-压缩变形后容易出现区域性微结构特征,这不利于后续的冷轧加工。在1000~1080 ℃温度范围内,保温1~3 h条件下进行再结晶退火处理以研究GH4169高温合金的微观组织演变行为,并通过调节晶粒大小优化其冷成形性能。结果表明,静态再结晶（SRX）在1000 ℃时完全形核,原有的粗大晶粒完全被细小的再结晶晶粒取代。大角度晶界（HAGB）的弓出位置是SRX的首选形核点。经1020~1060 ℃退火后,部分相邻的SRX晶粒之间发生吞并,导致一部分晶粒的尺寸增大,而初始动态再结晶（DRX）晶粒在应变集中区域仍保持微小的尺寸。再结晶晶粒（包括SRX和DRX）经1080 ℃退火后均匀长大,平均晶粒尺寸为87.89 μm,此时显微组织的区域特征完全消失,组织均匀化程度明显提高。由于SRX的生长事故,经1080 ℃退火后出现了阶梯状孪晶,且孪晶界 （Σ3）的长度分数达到35.8%,这有利于提高GH4169高温合金的高温持久性能。剪切-压缩变形态GH4169高温合金的最佳再结晶退火工艺最终被确定为1080 ℃保温1 h,水冷。     

GH4169合金楔横轧微观组织演变及动态再结晶机制

采用金相显微镜和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了楔横轧制备的GH4169合金轧件的微观组织演变和动态再结晶机制;利用数值分析方法获得了楔横轧过程中等效应变、应变速率和温度的相互关系和变化规律,并探讨对楔横轧GH4169合金动态再结晶的影响。结果表明,楔横轧的变形特点是导致GH4169合金组织均匀和动态再结晶机制不同的主要原因,较大的断面收缩率有利于组织均匀化;轧件表面以非连续动态再结晶机制为主,而心部以连续动态再结晶机制为主。     

C含量对GH4169合金显微组织及力学性能的影响

为了研究C元素含量对GH4169合金显微组织及力学性能的影响,采用真空感应熔炼、均匀化热处理、锻造和固溶处理得到C含量分别为0.025%、0.044%和0.072%的三种GH4169合金,通过热力学计算和差示扫描量热法研究了不同C含量GH4169合金的平衡相析出行为,并结合显微组织观察、X射线衍射相分析和室温拉伸试验,分析了C含量对GH4169合金显微组织、室温拉伸性能和加工硬化指数的影响。结果表明：C含量的增加会促进GH4169合金中MC和M23C6碳化物的析出,富Nb的MC碳化物含量随C含量的增加呈线性趋势增加。C含量的增加会抑制δ相的析出,对γ′相的析出无显著影响。随C含量的增加,固溶态GH4169合金的晶粒得到细化,室温强度升高,断后伸长率降低,加工硬化指数降低,均匀塑性变形能力降低。MC碳化物及其引起的微孔是导致合金室温拉伸断裂的主要原因。     

700～800℃温度下GH4169合金的组织演化和力学性能研究

研究了GH4169合金室温、700～800℃高温范围内的组织演化、瞬时拉伸及持久性能.实验结果发现,GH4169合金的瞬时拉伸强度随温度提高而降低,塑性在750℃下出现极小值,超过750℃后,又随温度的提高而大幅度提高;合金在750℃温度/295MPa应力下的持久时间高达406h 55min,这是由于在此温度下,基体中析出了点状和棒状魏氏体,延长空洞萌生时间所致.     

GH5188高温合金组织特征及冷热加工过程组织演变

为了给控制生产工艺、优化产品性能提供理论参考,利用SEM、EDS和Thermo-Calc热力学软件研究了GH5188钴基高温合金生产加工过程中的组织演变及热处理工艺。结果表明:GH5188合金主要相组成为γ相、M_6C和M_(23)C_6,采用1200℃/20 h的均匀化制度可明显消除铸态组织偏析;热轧态组织晶粒细小且有大量碳化物沿着轧向平行析出;冷轧态组织晶粒扭曲变形严重,颗粒状M_6C为主要析出相。当退火温度高于1170℃时,晶界处的二次碳化物基本回溶,再结晶晶粒能够正常长大。     

GH4169合金叶片制坯过程中微观组织的数值模拟

为了预测GH4169合金热挤压过程中挤压件微观组织的演变规律,本文将微观组织模型加入到模拟软件DE-FORM-3D中,实现了金属高温塑性变形-传热-微观组织演变的耦合.同时研究了不同压下量及应变速率对挤压件微观组织演变的影响.结果表明,挤压件杆部晶粒明显细化,压下量及变形速度对组织演变影响显著.     

Flow behavior and microstructure evolution during hot compression of TA 15 titanium alloy

The samples of TAI 5 titanium alloy were hot compressed in the temperature range of 550-1 000 β at constant strain rate from 0.01 s^-1 to 1.0 s^-1. The flow behavior and microstructural evolution during hot deformation of TA 15 alloy were investigated, based on which the hot working parameters of TA15 alloy were selected. The results show that with the increase of deformation temperature and decrease of stain rate, the flow stress decreases gradually, but the magnitude of stress drop varies with the increase of temperature in different temperature intervals. According to the flow stress and deformation microstructure, the deformation behavior can be classified into three types as working hardening（550-600 β, α＋β phase）, dynamic recrystallization （650-900 ℃, α＋β phase） and dynamic recovery（950-1 000 ℃, β phase）. The main softening mechanism is dynamic recrystallization（DRX） of a phase in α＋β phase zone and dynamic recovery（DRV） of β phase in β phase zone. As the stain rate decreases dynamic recrystallization of a phase proceeds more adequately in α＋β zone and the β subgrains of dynamic recovery have the tendency to grow infl zone. The reasonable temperature for warm forming of TA15 alloy is in the range of 600-700 , which has been verified by warm spinning experiment of tube workpieces.：     

多场耦合作用下GH4169合金微观组织演变行为

基于典型航空结构材料GH4169合金微观组织精准控制进而优化合金综合性能,本研究将多种能量场应用于GH4169合金,利用透射电子显微镜和扫描电子显微镜研究微观组织演变规律及作用机理。结果表明,与常规温度场/应力场作用下相比,温度场/应力场/脉冲电流能量场耦合作用下,GH4169合金晶界析出大量颗粒状δ相,晶粒内γ″相尺寸增大。原因在于脉冲能量场的引入促进位错运动,进而增强原子的扩散能力,有利于析出相的析出与长大。     

初始晶粒度对GH720Li合金等温热变形组织演变的影响

对3种不同初始晶粒度的锻态GH720Li合金的等温热变形组织演变行为进行研究。结果表明,细于ASTM 6.5级的晶粒度是最终获得均匀细小热变形晶粒组织的关键临界初始组织条件,而初始ASTM 10级以上晶粒度合金具有较宽的热加工窗口。初始晶粒度对流变行为的影响非常明显,晶粒组织越粗大,合金的流变抗力越大。初始ASTM3级合金热变形时不连续和连续动态再结晶都发挥重要作用,初始ASTM 6.5级合金热变形时以不连续动态再结晶为主,初始ASTM 10级合金热变形时除了动态再结晶,超塑性变形机制也起重要作用。进一步确定了初始ASTM 6.5和ASTM 10级晶粒度的合金获得均匀细晶组织的热加工区间。     

Microstructure evolution of 7050 aluminum alloy during hot deformation

Hot compression of 7050 aluminum alloy was performed on Gleeble 1500D thermo-mechanical simulator at 350 ℃ and 450 ℃ with a constant strain rate of 0.1 s-1 to different nominal strains of 0.1, 0.3 and 0.7. Microstructures of 7050 alloy under various compression conditions were observed by TEM to investigate the microstructure evolution process of the alloy deformed at various temperatures. The microstructure evolves from dislocation tangles to cell structure and subgrain structure when being deformed at 350 ℃, of which dynamic recovery is the softening mechanism. However, continuous dynamic recrystallization (DRX) occurs during hot deformation at 450 ℃, in which the main nucleation mechanisms of DRX are subgrain growth and subgrain coalescence rather than particle-simulated nucleation (PSN).     

GH4169、GH4169plus和GH4738高温合金组织稳定性

为了获得不同沉淀硬化相作用的高温合金在高温长期时效过程中的组织稳定性的对比规律,对3种应用最为广泛的高温合金GH4169、GH4169plus、GH4738经720℃时效后的显微组织和硬度变化进行了对比分析。结果表明,合金的组织稳定性与晶界相和弥散强化相有关,晶界碳化物较晶界δ相稳定,γ'相较γ″相有更好的稳定性,但同为γ'相,组织稳定性还与其和基体的错配度有关。对比3种合金,随时效时间的延长,GH4169plus合金的稳定性稍次于GH4738合金,但要优于GH4169合金。     

GH4169合金铸态组织特征及均匀化处理工艺

通过CLSM、OM和SEM等测试方式,研究了GH4169合金铸态组织和均匀化热处理工艺对晶粒尺寸、析出相、氧化层厚度以及溶质元素均匀性的影响.研究表明,铸态组织枝晶间存在Laves相、δ相、γ′相和MC碳化物等析出相,主要偏析元素Nb在铸锭中心偏析最严重;在第一段1160℃ ×16 h,第二段1190℃ ×30 h均匀...     

GH4096合金在长期热暴露过程中的组织演化

基于粉末冶金René88DT合金的成分,采用新型定向凝固铸锭变形工艺研制了GH4096合金,并研究了其固溶时效热处理后在700~900 ℃长期热暴露过程中γ′相的粗化和晶界析出相的析出行为。结果表明:GH4096合金在700 ℃热暴露时具有良好的组织稳定性,晶内γ′相的尺寸稳定在70 nm左右,未发现明显的长大行为,晶界上未发现析出相;750 ℃热暴露500 h以上时,二次γ′相开始出现聚集长大现象,晶界开始出现不连续析出相,但γ′相的长大速度和晶界析出相的析出速度均比较低;800 ℃以上长期热暴露时,γ′相的粗化速度和晶界析出相的析出长大速度明显加快。长期热暴露后晶内二次γ′相的尺寸与Larsen-Miller参数近似呈线性关系,晶界析出相以M₃B₂和μ相为主。