GH4169高温合金的动态再结晶行为及微观组织演变研究
发布时间：2022-01-19 06:44
借助Gleeble-1500D热模拟试验机,对GH4169高温合金进行等温热压缩试验,变形温度为1173～1373 K,应变速率为0.001～1 s-1。并借助光学显微镜对不同热变形工艺条件下压缩后的试样进行微观组织观察,结果表明,变形温度和应变速率对合金动态再结晶的体积分数与晶粒尺寸都有影响。在应变速率为0.001 s-1,温度为1173 K时,动态再结晶开始发生,温度增加到1273 K时,动态再结晶基本完成,同时动态再结晶平均晶粒尺寸由11μm增加到39μm。通过试验数据分析,建立了GH4169合金的双曲正弦本构方程,对流变应力曲线进行二次求导,获得了动态再结晶的临界应变,基于SellarsTegart本构方程建立了GH4169高温合金的动态再结晶动力学模型,并根据试验结果建立了动态再结晶晶粒尺寸模型,为优化GH4169高温合金高温条件下的变形工艺参数提供了理论依据。
【文章来源】：塑性工程学报. 2020,27(09)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
GH4169高温合金初始微观组织
G4169高温合金在温度为1173～1373 K，应变速率为0.001～1 s-1下的真应力-真应变曲线如图3所示，由图可知，流变应力对温度及应变速率都很敏感。随着压缩温度的升高和应变速率的降低，流变应力显著降低。这表明，应变速率的增加或温度的降低会增加流变应力，不利于动态再结晶和动态回复等软化行为的发生。从图中可以看出，该合金的热变形行为可分为3个阶段:第1阶段，加工硬化占主导地位，流变应力随着应变的增加而增加。继续变形会促使位错塞积并多边形化，形成稳定的亚晶粒，亚晶及母相晶粒中位错密度的增加使得变形机体的储存能迅速增加，当达到动态再结晶临界激活能时，在晶界等易形核位置形成并长大为新的等轴状动态再结晶晶粒[10];第2阶段，流变应力略有增加，直至达到峰值，动态再结晶和动态回复的作用越来越明显;第3阶段，软化和硬化之间出现新的平衡，直到达到稳定状态。图3 GH4169高温合金在不同变形条件下的真应力-真应变曲线
GH4169高温合金在不同变形条件下的真应力-真应变曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]Dynamic recrystallization behavior of GH4169G alloy during hot compressive deformation[J]. Dan Jia,Wenru Sun,Dongsheng Xu,Fang Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2019(09)
[2]国内变形高温合金研制进展[J]. 杜金辉,吕旭东,董建新,孙文儒,毕中南,赵光普,邓群,崔传勇,马惠萍,张北江. 金属学报. 2019(09)
[3]Influence of grain size on the small fatigue crack initiation and propagation behaviors of a nickel-based superalloy at 650℃[J]. Xumin Zhu,Congyang Gong,Yun-Fei Jia,Runzi Wang,Chengcheng Zhang,Yao Fu,Shan-Tung Tu,Xian-Cheng Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2019(08)
[4]Incoloy 028合金不连续动态再结晶中链状组织形成机理研究[J]. 钟茜婷,王磊,刘峰. 金属学报. 2018(07)
[5]GH4169合金蠕变疲劳行为的有限元模拟及寿命预测[J]. 姚萍,王润梓,郭素娟,张显程. 航空学报. 2018(12)
[6]基于L-J位错密度模型及CA法的45Cr4NiMoV合金动态再结晶行为[J]. 陈学文,张亚东,王纳纳,周旭东. 材料热处理学报. 2017(07)
[7]直接时效GH4169高温合金疲劳裂纹扩展性能试验[J]. 何玉怀,于慧臣,郭伟彬,沈莉莉,苏彬. 航空动力学报. 2006(02)
[8]形变Z因子与动态再结晶晶粒尺寸间的理论模型[J]. 何宜柱,陈大宏,雷廷权,齐藤良行. 钢铁研究学报. 2000(01)
硕士论文
[1]大锻件材料30Cr2Ni4MoV钢的热变形特性研究[D]. 陈世佳.上海交通大学 2009
本文编号：3596398
【文章来源】：塑性工程学报. 2020,27(09)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
GH4169高温合金初始微观组织
G4169高温合金在温度为1173～1373 K，应变速率为0.001～1 s-1下的真应力-真应变曲线如图3所示，由图可知，流变应力对温度及应变速率都很敏感。随着压缩温度的升高和应变速率的降低，流变应力显著降低。这表明，应变速率的增加或温度的降低会增加流变应力，不利于动态再结晶和动态回复等软化行为的发生。从图中可以看出，该合金的热变形行为可分为3个阶段:第1阶段，加工硬化占主导地位，流变应力随着应变的增加而增加。继续变形会促使位错塞积并多边形化，形成稳定的亚晶粒，亚晶及母相晶粒中位错密度的增加使得变形机体的储存能迅速增加，当达到动态再结晶临界激活能时，在晶界等易形核位置形成并长大为新的等轴状动态再结晶晶粒[10];第2阶段，流变应力略有增加，直至达到峰值，动态再结晶和动态回复的作用越来越明显;第3阶段，软化和硬化之间出现新的平衡，直到达到稳定状态。图3 GH4169高温合金在不同变形条件下的真应力-真应变曲线
GH4169高温合金在不同变形条件下的真应力-真应变曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]Dynamic recrystallization behavior of GH4169G alloy during hot compressive deformation[J]. Dan Jia,Wenru Sun,Dongsheng Xu,Fang Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2019(09)
[2]国内变形高温合金研制进展[J]. 杜金辉,吕旭东,董建新,孙文儒,毕中南,赵光普,邓群,崔传勇,马惠萍,张北江. 金属学报. 2019(09)
[3]Influence of grain size on the small fatigue crack initiation and propagation behaviors of a nickel-based superalloy at 650℃[J]. Xumin Zhu,Congyang Gong,Yun-Fei Jia,Runzi Wang,Chengcheng Zhang,Yao Fu,Shan-Tung Tu,Xian-Cheng Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2019(08)
[4]Incoloy 028合金不连续动态再结晶中链状组织形成机理研究[J]. 钟茜婷,王磊,刘峰. 金属学报. 2018(07)
[5]GH4169合金蠕变疲劳行为的有限元模拟及寿命预测[J]. 姚萍,王润梓,郭素娟,张显程. 航空学报. 2018(12)
[6]基于L-J位错密度模型及CA法的45Cr4NiMoV合金动态再结晶行为[J]. 陈学文,张亚东,王纳纳,周旭东. 材料热处理学报. 2017(07)
[7]直接时效GH4169高温合金疲劳裂纹扩展性能试验[J]. 何玉怀,于慧臣,郭伟彬,沈莉莉,苏彬. 航空动力学报. 2006(02)
[8]形变Z因子与动态再结晶晶粒尺寸间的理论模型[J]. 何宜柱,陈大宏,雷廷权,齐藤良行. 钢铁研究学报. 2000(01)
硕士论文
[1]大锻件材料30Cr2Ni4MoV钢的热变形特性研究[D]. 陈世佳.上海交通大学 2009
本文编号：3596398
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3596398.html
