变形量分配对GH4049高温合金晶粒组织的影响

作者:祯赋实业  来源:祯赋实业 日期:2021-11-09 12:58 人气:

摘要:经过预锻和终锻2火次铸造试验,研讨了变形量分配对GH4049合金锻后品粒组织的影响。作用标明:预锻和终锻两火次变形量分配对GH4049合金的品粒组织有明显影响,当预锻变形量较小时,合金经终锻变形后,组织中极易出现粗品和品粒不均匀现象;经较大的预锻变形及合理的终


锻变形后,合金可得到均匀组织,并建议预锻变形量在35%左右,终锻变形量在25%以上


GH4049合金是以Ni-Cr-Co为基的高温合金,与苏联的3M929合金成分附近,是我国最早研制成功的高温合金之一。GH4049合金以其杰出的高温


组织稳定性和优秀的高温概括功用广泛用于制作900℃作业的涡轮叶片。但是,GH4049合金是一种典型的难变形高温合金,A1、Ti含量高达5.1%~


6.3%,可锻性很差,铸造难度大,在叶片锻件出产进程中,常常出现外表部分粗晶缺陷,其间叶背外表粗晶问题最为杰出,长期以来得不到很好处理,成为困扰叶片出产厂家的难题之一2-I。


一直以来,为处理叶片外表粗晶及其他高温合金锻件的粗晶问题,国内各科研院所、出产单位等都投人了很多的人力和物力,并获得了一些作用。晶粒度是高温合金的重要组织参数,与资料加工工艺密切相关,对锻件的力学功用有很大影响。为了获得高温合金叶片高的耐久强度和蠕变功用,


要求具有均匀而稍微粗大的晶粒组织。但是,叶片锻件形状凌乱,叶身型面薄,在铸造进程中叶身处金属不易活动,简略落人临界变形区构成部分的外表粗晶。



临界变形是高温合金锻件发生部分粗晶的首要原因(-6-7,因而在高温合金叶片铸造进程中合理分配变形量避开临界变形区是非常重要的。


本文研讨预锻和终锻变形量的分配对GH4049合金晶粒组织演化的影响规则,旨在为防范和消除出产中GH4049合金叶片锻件的外表部分粗品供给理论和试验根据。


1 试验资料及方案


1.1试验资料



试验资料为中28mm的GH4049合金热轧棒材,其原始织为等轴组织(图1)。晶粒标准大体分为两类,40p.m左右和10pm左右的晶粒各占1/2。


1.2试验方案GH4049合金叶片铸造工艺流程中预锻和终锻工序涉及到变形量的分配问题。


本文规划预锻、终锻2火次铸造试验,算计8组,变形量分配方案(出现几率最大的晶粒直径)的概念,使用Dm/D.来标明晶粒的不均匀性,消除了大晶粒的重复影响,散本文选用马茂元提出的晶粒不均性点评办法,


表4为1~8号试样晶粒不均匀性的点评表。


从表中可以看出,1,4号试样晶粒最不均刻,面2.7.8号试样品粒均匀性较好。从变形程度来看,1,4号试样的变形景都较小,变形后试样中处手临界变形区的部位较多,发生晶粒吞并长大的倾向强烈。而2.7.8号试样变形量均含有在35%左右的变形夹次,锻后晶粒的均匀性增强。3、5、6号



试样变形程度很大,但晶粒不均匀性略有上升,可见GH4049合金的变形程度也不能太大,适宜的变



形量在35%附近。


2为表2中各试样经不同变形量变形后的组织相片。从图可以看出,经热处理后的GH4049合金组织跟着变形量的不同出现出不同的改动规则。


样经过热处理后,晶界碳化物溶解比较充分,阻止晶界移动的障碍物明显削减,变形后的晶粒可以得到充分的回复、长大,晶界较为平直,图2(a)~(c)是1~3号试样第1火变形量约15%、第2火变形量不同较大的组织。


从图中可以看出,因为第1灭变形量较小超出临界变形区(10%12%)不多.第2火终锻变形量对组织影响较大、第2火变形量越小品粒越粗大.晶粒不均匀程度增加跟着第2火变形量的增加,均匀晶粒标准看逐步减小的趋势,品粒均性也有所进步,但第2火变形量在46%时,晶粒不均匀程度增加。


这首要是因为第1火变形量不大,刚超出临界变形区,在变形进程中不能完全再结晶,只需部分晶粒再结晶进行的比较充分,因而变形后得到的品粒为大小不再结品程度也不均匀的组织在第2.火加热时,没有发生完全再结晶的晶粒于存在较的畸变能便初步长大,吞并其他晶粒,所以在第2火初


步铸造时晶粒大小就不均匀,不同晶粒的变形量也不一起,贮存的畸变能大小不一,在后续的热处理后只能得到不均匀的组织。在变形量增大时,晶粒破碎程度增加,更多的处于倒霉取向的晶粒发生变形,变形的不均匀性削弱。


但是当变形量过大时,一些变形晶粒位向趋于一起,部分有调集再结晶现象发生,在后续处理进程中发生晶粒的失常长大。


当第1火的变形量增加到25%后,从图2(d)~

(f)的组织可以看出,4~6号试样的晶粒与1~3号试样的晶粒明显不同,晶粒均匀标准明显要大于第1火变形量15%变形后试样的晶粒均匀标准,晶粒


不均匀性明显其间试样4晶粒标准很大,属于典型的粗晶描画,晶粒最不均匀,这首要是因为试样4第1火和第2火的变形量都较小,试样中处于临界变形区的部位较多


试样5和7的总变形量基本一起,但其均匀晶粒标准和晶粒不均匀性相差较大。试样5和试样7刚好是第1火和第2火变形量作了交流,但得到的组织不同很大,这是因为若第一火变形量偏小,不均匀组织一旦构成,就很难消除,即体现出组织遗传性。


从图2(d)~(f)的组织可以看出,第1火与第2火变形量的分配非常要害,试样4就是变形量未合理分配导致粗晶出现。


当第1火的变形量增加到35%后,再经第2火变形后,从试样7、8的组织(图2(g)、(h))可以看出,晶粒出现均匀分布,晶粒大小也契合技能要求,首要是因为两火次的变形量现已避开了临界变形区域,所以组织中没有观察到粗晶,颗粒大小比较均匀一起。


综上所述,2火次的变形量分配关于GH4049合金晶粒描画具有明显影响。


当第1火的变形量过小时(约15%),第2火次的不同变形量会导致合金晶粒出现不同的改动,第2火变形越小晶粒反而越粗大,跟着变形量的增加,晶粒有逐步减小的趋势。当第1火的变形量进步时(约25%),第2火的变形小会导致合金出现粗晶,并且跟着变形量的增大,合金内部晶粒也不能得


到有用细化。



当第1火的变形量进步到35%时,经第2火不同变形量后,合金晶粒都可出现出均匀的组织状况,即第2火变形量对晶粒组织的影响不非常明显。


总之,GH4049合金在选用预锻和终锻2火次变形的方案成形时,第1火变形量不宜过小,从本文


的试验作用来看应在35%左右。


3 结论


(1)预锻和终锻2火次变形量分配对GH4049合金的晶粒组织有明显影响,当预锻变形量较小时,合金经终锻变形后,组织中极简略出现粗晶和晶粒


不均匀现象。


(2)GH4049合金经较大的预锻变形及合理的终锻变形后,简略得到均匀的晶粒组织,因而建议预锻变形量在35%左右,终锻变形量应在25%以上。



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