GH4698固溶处理的变形组织演化规律研究

发布时间：2020-07-25 21:23

【摘要】：2016年,中国航发的成立,为中国自主研制飞机发动机打开了一页新的篇章。涡轮盘是航空发动机的心脏,在涡轮盘锻件中,GH4698高温合金因具有较强的耐高温性、良好的组织结构和优异的综合性能,使其在航空发动机上得到广泛的应用。为支持我国航空事业的快速发展,有必要对GH4698高温合金的晶粒演化行为进行深入研究。本文以GH4698高温合金为研究对象,通过Gleeble-3800热模拟试验机对GH4698进行了热压缩试验,获得了不同组织状态的GH4698合金试样,并研究了GH4698在热变形过程中的微观组织演变规律,以及变形参数对GH4698动态再结晶百分数的影响。针对热变形后为“非混晶”态的GH4698合金,利用EBSD技术研究其在连续固溶处理过程中的晶粒尺寸及其分布的变化、取向差变化、Σ3晶界的变化行为,得到了“非混晶”态GH4698在经过不同时间的固溶处理后的晶粒尺寸分布曲线。并对热变形后发生完全动态再结晶以及仅发生动态回复的GH4698合金的晶粒尺寸分布规律进行对比。针对热变形后为“混晶”态的GH4698合金,研究了其在连续固溶处理过程中的晶粒尺寸及其分布的变化、取向差变化、Σ3晶界的变化行为。基于当前的试验数据建立了热变形后的GH4698合金的动态再结晶百分数分布图,并对GH4698合金出现的晶粒异常长大的原因进行了讨论。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG132.3
【图文】：

航空发动机,涡轮盘

业之所以进展缓慢主要是因为此行业技术复杂，难度大。201，为中国自主研制飞机发动机打开了一页新的篇章，而涡轮，其性能直接决定发动机的整体性能[4-5]。涡轮盘是航空发动作在高温、高转速等恶劣环境状态下，且承受载荷复杂，一的后果[6]。因此，要求制造涡轮盘所用材料在其工作温度范围性和使用可靠性。然而，涡轮盘由于其尺寸大，变形时不同均匀，易产生严重的粗晶混晶现象，导致其综合力学性能不合因其具有较高的高温强度和优异的综合性能，成为制造大型、导流片、承力环等重要航空承力零件的首选材料[7]。其中典4698、FGH95 等。动机涡轮盘简介盘

小角度晶界,晶界

如果采用亚固溶热处理的方法，那么晶界上的 γ′相就不会发生溶解，而会阻碍晶界的迁移，晶粒不会发生异常长大。1.4 晶界大多数晶体材料由不同的晶粒组成。结构相同而取向不同的两个晶粒之间的界面叫做晶界。原子在晶界上的排列与晶内不同，呈过渡状态属于错位排列，故晶界是一种晶体缺陷[44]。根据相邻晶粒之间的位向差 θ 角的大小不同可将晶界分为小角度晶界和大角度晶界。1.4.1 小角度晶界目前，对大小角度晶界的分类没有统一的标准，一些学者[32,44]认为相邻晶粒之间的位向差小于 10°的晶界为小角度晶界；另外一些学者[45-47]则将小角度晶界定义为位向差小于 15°的晶界。

形貌,形变孪晶,退火孪晶,组织变化

在静态拉伸过程中的组织变化，当应变为 0.2 时，组织出现条状形变孪晶。a) 退火孪晶形貌图[56]b) 形变孪晶形貌图[57]图 1-3 退火孪晶与形变孪晶形貌图如图 1-4 所示，Liu 等[56]研究了冷轧 Fe-24Mn-0.7Si-1.0Al TWIP 钢在 700℃下热处理过程中的组织变化，对于冷轧态的试验钢其组织中存在大量的位错和形变孪晶，在 700℃热处理 2min 后，组织中开始出现退火孪晶。

【参考文献】