FGH96粉末高溫合金熱變形及動態(tài)再結(jié)晶演化研究.pdf

1、FGH96粉末高溫合金是基于“損傷容限”思想設(shè)計(jì)的我國第二代粉末高溫合金。相對于第一代粉末高溫合金，F(xiàn)GH96粉未高溫合金降低了γ'相的含量，調(diào)整了晶粒尺寸，適當(dāng)降低了強(qiáng)度水平，提高了合金的抗裂紋擴(kuò)展性能。FGH96粉末高溫合金是當(dāng)前750℃工作條件下，滿足高推比，高燃效發(fā)動機(jī)使用要求的渦輪盤和壓氣機(jī)盤等熱端部件的關(guān)鍵材料。由于合金化程度很高，傳統(tǒng)熔焊已經(jīng)不適合FGH96粉末高溫合金部件的連接，作為一種固態(tài)連接工藝，慣性摩擦焊接成為連接

2、這些部件的標(biāo)準(zhǔn)工藝。FGH96粉末高溫合金一般有HIP態(tài)、固溶態(tài)和“固溶+時(shí)效”態(tài)三種狀態(tài)。組織狀態(tài)的差異會直接影響FGH96粉末高溫合金熱變形過程中的熱變形行為和動態(tài)再結(jié)晶行為，進(jìn)而影響到焊接設(shè)備的噸位和焊接完成后工件機(jī)械性能。為了獲得性能最優(yōu)的焊件，需要對三種狀態(tài)FGH96高溫合金熱變形過程中熱變形行為和動態(tài)再結(jié)晶演化行為進(jìn)行系統(tǒng)的研究。
　　本文基于Gleeble單道次熱壓縮實(shí)驗(yàn)，分析了三種狀態(tài)的FGH96粉末高溫合金在變形

3、溫度1000-1150℃，應(yīng)變速率0.001-1.0s-1下的熱變形行為，分析了變形參數(shù)（變形溫度、應(yīng)變速率）對FGH96粉末高溫合金熱變形過程的影響，基于熱塑性變形理論和實(shí)驗(yàn)得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，建立了三種狀態(tài)的FGH96粉末高溫合金熱變形過程中的本構(gòu)方程。
　　對實(shí)驗(yàn)后各個(gè)變形參數(shù)下的晶粒尺寸作了統(tǒng)計(jì)，分析了變形參數(shù)（變形溫度、應(yīng)變速率）對三種狀態(tài)的FGH96粉末高溫合金熱變形過程中的動態(tài)再結(jié)晶的影響，基于Sellars動態(tài)再

4、結(jié)晶模型，建立了三種狀態(tài)的FGH96粉末高溫合金熱變形過程中的動態(tài)再結(jié)晶模型。
　　對三種狀態(tài)的FGH96粉末高溫合金熱變形過程中的熱變形行為和動態(tài)再結(jié)晶行為作了對比:較低溫度下，三種狀態(tài)的FGH96粉末高溫合金應(yīng)力-應(yīng)變曲線差別明顯，HIP態(tài)應(yīng)力水平最低，“固溶+時(shí)效”態(tài)應(yīng)力水平次之，固溶態(tài)應(yīng)力水平最高。較高溫度下，彼此差異并不明顯;三種狀態(tài)的FGH96粉末高溫合金在1100℃以上的溫度都發(fā)生了完全動態(tài)再結(jié)晶，較低溫度下，三種狀