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采用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温等温压缩实验,研究了变形条件对GH690合金高温变形动态再结晶的影响.结果表明:GH690合金动态再结晶过程是一个受变形温度和应变速率控制的过程,在应变速率为0.001～1 s-1的实验条件下,GH690合金获得完全动态再结晶组织所需的温度随变形速率的增大而升高；动态再结晶晶粒尺寸随变形温度升高而增大.采用力学方法直接从流变曲线确定了GH690合金发生动态再结晶的临界应变量,并回归出临界应变量与Z参数的关系式:εc=1.135×10-3Z0.14233.GH690合金的主要动态再结晶机制是原始晶界凸起形核的不连续动态再结晶机制(DDRX),而新晶粒通过亚晶逐渐转动而形成的连续动态再结晶机制(CDRX)则起辅助作用.

关键词: GH690合金 , 热变形 , 动态再结晶

GH625镍基合金高温塑性变形加工图研究

李德富 , 吾志岗 , 郭胜利 , 郭青苗 , 彭海健 , 胡捷

稀有金属材料与工程

在Gleeble热模拟机上对GH625合金进行了等温热压缩实验,获得了不同变形条件下该合金的真应力真应变曲线.利用DMM模型构建了GH625合金在不同应变量下的加工图,通过对加工图的分析,可以得到:GH625合金加工图中存在一个功率耗散效率较高的区域,其对应的变形温度为1100～1200℃,应变速率为0.01～1.0 s-1,在该变形区域内,合金发生了完全动态再结晶.当功率耗散效率为0.4～0.45时,动态再结晶晶粒细小均匀；在峰值效率0.47时,动态再结晶晶粒出现明显的长大趋势；在低温高应变速率下存在一个较小的流变失稳区,该区域内的动态再结晶晶粒沿绝热剪切带分布.实际生产中工艺参数的制定应尽量选择在完全动态再结晶区内加工,避免在失稳区加工成型.基于GH625合金加工图及微观显微组织分析可得该合金的适宜加工区域为:ε=0.01～1.0s-1,T=1100～1200℃.

关键词: GH625合金 , 加工图 , 功率耗散效率 , 失稳

GH625合金管材热挤压成形工艺及组织演变的研究

郭青苗 , 李海涛 , 李德富 , 郭胜利 , 彭海健 , 胡捷

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.010

利用卧式挤压机对GH625合金进行了管材热挤压试验,研究了挤压温度和挤压比对GH625合金管材挤压过程中的力能参数及挤压后管材不同部位的显微组织的影响.结果表明,随着挤压温度的降低和挤压比的升高,最大挤压力逐渐升高.管坯在固定挤压速度40 mm·s-1,预热温度为1150～1200℃和挤压比为3.46～4.10的条件下,可成功挤压出3种规格的GH625合金管材；挤压后的管材由于在挤压过程中发生了动态再结晶组织明显细化,管坯横向组织为等轴的动态再结晶晶粒和原始晶粒组成,纵向组织则由等轴的动态再结晶晶粒及被拉长的原始晶粒组成,呈条带状组织；挤压后管材的外壁、中心、内壁与管材的头部、中部与尾部在热挤压变形过程中,由于变形不均匀发生了不同程度的再结晶,因而存在不同程度的混晶组织.为消除混晶组织,结合设备能力与GH625合金的变形特征,可通过提高坯料挤压的变形温度和挤压比来控制变形的均匀性,并通过切头,去尾和对管材内壁进行少量机加工的方法,可获得具有完全动态再结晶组织的挤压管材.

关键词: GH625合金 , 热挤压 , 挤压力 , 显微组织 , 动态再结晶

GH625镍基高温合金动态再结晶模型研究

吾志岗 , 李德富 , 郭胜利 , 郭青苗 , 彭海健 , 胡捷

稀有金属材料与工程

在Gleeble热模拟机上对GH625合金进行了等温热压缩试验,获得了不同变形条件下该合金的真应力-真应变曲线,并对热压缩试样的微观组织进行了分析.通过对实验数据的计算,获得了GH625合金发生动态再结晶所需的临界变形量与变形温度和应变速率的函数关系；建立了合金动态再结晶的运动学方程,用该方程预测的动态再结晶体积分数与实测值吻合较好,误差的平均值为13％；构建了GH625合金的晶粒长大模型,用该模型预测的晶粒尺寸值与实测值之间的误差平均值为7.52％.GH625合金动态再结晶的形核方式主要为晶界弓出形核和亚晶合并长大形核.

关键词: GH625合金 , 动态再结晶 , 模型

GH690合金热加工图及管材热挤压实验研究

彭海健 , 李德富 , 郭青苗 , 郭胜利 , 胡捷

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.003

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温等温压缩实验,研究了GH690合金在变形温度为950 ～ 1200℃、应变速率为0.001～10.000s-1条件下的热变形行为,利用动态材料模型构建了GH690合金热加工图,并基于加工图进行GH690合金管材热挤压实验.结果表明:GH690合金有应力峰和动态再结晶软化的特征,在ε≥0.4时,流动应力趋于稳定状态；在热加工图中变形温度为1100 ～ 1150℃、应变速率为1.0～2.5s-1时功率耗散效率达到0.34～0.39,该区域对应的工艺参数适合于进行GH690合金管材热挤压；在热加工图中变形温度为950～1000℃,应变速率在0.94～10.00s-1之间的区域为不稳定变形区域,热加工时应该避开这一区域.

关键词: GH690合金 , 加工图 , 管材 , 挤压

钢的奥氏体连续冷却转变曲线的解析化

琚锦琨 , 任吉堂 , 徐树成 , 陈连生 , 郭青苗 , 田志强

钢铁研究学报

用解析法预报变形后奥氏体相变产物的类型和形态的首要问题是对CCT曲线进行解析化处理.研究了如何利用同类钢种中已知的2条以上不同碳当量的CCT曲线,经解析化处理后,获得讨论范围内任意碳当量所对应的CCT曲线解析式的方法.为解析法准确预报和控制轧件性能提供了一个具有可操作性的方法.

关键词: 钢 , CCT曲线 , 解析化 , 插值法

GH690合金热变形流变行为的研究

彭海健 , 李德富 , 郭胜利 , 郭青苗 , 胡捷 , 吾志岗

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.03.007

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温等温压缩实验,研究了GH690合金在变形温度为950～1250℃、应变速率为0.001～10s<'-1>条件下的热变形行为,采用金相显微镜对GH690合金热模拟试样的纵截面变形组织进行观察.结果表明:应变速率和变形温度对合金的流变应力与变形组织有显著影响.流变应力随变形温度的升高而降低,随着应变速率的增加而升高,说明该合金属于正应变速率敏感的材料;动态再结晶晶粒尺寸随应变速率的增加而减小,随变形温度的增大而增大.采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数能较好地描述GH690合金高温变形时的流变行为,得到峰值应力表达式,GH690合金的热变形激活能Q为370.4 kJ·mol<'-1>.

关键词: GH690合金 , 热变形 , 本构关系

多孔TC4钛合金的吸氢热力学特性的研究

郭青苗 , 章芳芳 , 侯红亮 , 任学平

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.2.005

利用管式氢处理炉测定了多孔TC4钛合金在673K,773K,873K和973K下的吸氢PCT曲线,确定了多孔TC4钛合金在不同温度下的吸氢平台压,并根据范德荷夫方程得出了吸氢热力学参数,分析了吸氢前后的组织变化.研究结果表明,不同温度下的PCT曲线都包括两个吸氢平台,分别是αH+βH→βH 和βH→βH+δ相变所导致的平台,且平台压随着温度的升高逐渐升高;多孔TC4钛合金在生成氢化物时的焓变和熵变分别为(-47.07±0.14)kJ·mol-1和(-125.24±0.17)J·K-1·mol-1,说明多孔TC4-H体系中生成的氢化物的稳定性较Ti-H体系小,放出的热量也较少;置氢温度为673K时,由于吸氢量较高,材料组织中出现了裂纹,当置氢温度增加到973K时,组织则呈现为多方向生长的块状形貌.

关键词: 热力学 , 多孔TC4钛合金 , 吸氢 , PCT曲线 , 组织