變形和熱處理對690合金微觀組織與力學(xué)性能的影響.pdf

1、690合金是一種面心立方結(jié)構(gòu)的鎳基高溫合金，具有高強(qiáng)度、良好的成形性能和耐蝕性能，可以勝任極其嚴(yán)苛的使用環(huán)境、普遍使用于核電、航空航天等領(lǐng)域。
　　本文以690合金為研究對象，利用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察了經(jīng)過熱、冷變形和隨后熱處理的690合金的微觀組織演化，并研究了合金組織隨固溶處理（Solution Treatment）時(shí)間、固溶處理溫度、TT處理（Thermal Treatment）時(shí)間和TT處理溫度增加的變化。依據(jù)截

2、點(diǎn)法評估了平均晶粒尺寸的變化。利用電化學(xué)工作站對熱變形15%和52%的 TT態(tài)試樣進(jìn)行了電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)，研究了熱變形量對耐蝕性能的影響。利用萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了不同應(yīng)變速率和不同應(yīng)變量的冷變形實(shí)驗(yàn)，通過分析真應(yīng)力-應(yīng)變曲線、加工硬化行為和應(yīng)變速率敏感性，研究了應(yīng)變速率和微觀組織對力學(xué)性能的影響。利用布氏硬度計(jì)測量了經(jīng)熱變形和熱處理后合金的硬度變化，利用維氏顯微硬度計(jì)測量了經(jīng)冷變形和熱處理的合金硬度變化，以及硬度隨固溶處理時(shí)間的延長和溫度

3、升高的變化。
　　組織演化表明，690合金熱/冷變形后，晶粒沿變形方向被拉長；再經(jīng)過固溶處理，試樣充分再結(jié)晶，平均晶粒尺寸大幅度減小，碳化物回溶入基體；再經(jīng)過TT處理，晶粒略微長大，晶界大量析出碳化物。熱變形使合金內(nèi)局部產(chǎn)生了動態(tài)再結(jié)晶，而且變形量越大，碳化物含量越少。冷變形合金組織中出現(xiàn)了晶粒尺寸不均勻和晶界遺傳現(xiàn)象。晶粒不均勻現(xiàn)象與原始組織中有較多的細(xì)小晶粒有關(guān)。晶界遺傳現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是原變形晶界兩側(cè)的再結(jié)晶晶粒形核和長大方式

4、不同。
　　力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，具有不同組織的690合金室溫下壓縮真應(yīng)力-應(yīng)變曲線均可以用 Hollomon公式描述。室溫和低應(yīng)變速率條件下合金的應(yīng)變速率敏感性指數(shù)和加工硬化指數(shù)較低，而且碳化物形態(tài)及分布對兩者的影響也較小。經(jīng)過冷變形和熱處理的合金硬度變化與經(jīng)過熱變形和熱處理的合金硬度變化規(guī)律相同，均為變形后硬度大幅度升高，熱變形52%試樣硬度值可達(dá) HB261，較未變形時(shí)提高約85%，冷變形58%試樣硬度值可達(dá)358HV0.2