表層再結(jié)晶對(duì)DZ17G合金拉伸和持久性能的影響.pdf

1、DZ17G合金是一種重要的定向凝固高溫合金材料，在航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。高溫合金的再結(jié)晶組織會(huì)對(duì)其高溫力學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生不利的影響，為確保DZ17G合金的使用安全，有必要研究再結(jié)晶對(duì)DZ17G合金力學(xué)性能的影響。在DZ17G合金表面進(jìn)行布氏硬度壓痕處理和噴砂處理，合金表面產(chǎn)生塑性變形，標(biāo)準(zhǔn)熱處理后合金表面生成壓痕再結(jié)晶和噴砂再結(jié)晶，兩種再結(jié)晶都屬于表層再結(jié)晶。本文研究表層再結(jié)晶對(duì)DZ17G合金拉伸性能和持久性能的影響，主要包括壓痕再結(jié)

2、晶和噴砂再結(jié)晶對(duì)合金拉伸性能的影響、壓痕再結(jié)晶和噴砂再結(jié)晶對(duì)合金持久性能的影響。
　　 壓痕再結(jié)晶是在試樣表面局部加壓形成的塑性變形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的再結(jié)晶。當(dāng)載荷為750kg和1500kg時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)熱處理后試樣表層再結(jié)晶的深度約為400μm和700μm。壓痕再結(jié)晶的存在降低DZ17G合金760℃時(shí)的拉伸性能，提高合金650℃和20℃時(shí)的拉伸性能。760℃拉伸后，垂直于應(yīng)力軸的再結(jié)晶晶界優(yōu)先開(kāi)裂，裂紋穿過(guò)基體相互連通導(dǎo)致合金的拉伸性能降

3、低。650℃和20℃拉伸時(shí)，壓痕再結(jié)晶晶界位錯(cuò)塞積，強(qiáng)化周圍基體，合金的拉伸性能提高。
　　 噴砂再結(jié)晶是試樣表層噴砂區(qū)域生成的再結(jié)晶層。當(dāng)噴砂壓強(qiáng)為0.35MPa時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)熱處理后再結(jié)晶層深度約為40μm。噴砂再結(jié)晶的存在降低DZ17G合金900℃和760℃時(shí)的拉伸性能，提高合金650℃和20℃時(shí)的拉伸性能。900℃和760℃拉伸時(shí)，噴砂再結(jié)晶晶界優(yōu)先開(kāi)裂，裂紋穿入基體使合金的拉伸性能降低。650℃和20℃拉伸時(shí)，噴砂再結(jié)晶層強(qiáng)

4、度高，阻礙裂紋穿過(guò)再結(jié)晶層，使合金的拉伸性能提高。
　　 900℃/325MPa和760℃/675MPa持久時(shí)，壓痕再結(jié)晶的存在降低DZ17G合金的持久性能。垂直于應(yīng)力軸的再結(jié)晶晶界優(yōu)先開(kāi)裂，裂紋穿過(guò)基體相互連通使再結(jié)晶層失去承載能力，DZ17G合金的持久性能降低。760℃/675MPa持久時(shí)，裂紋的萌生和擴(kuò)展迅速，壓痕再結(jié)晶對(duì)DZ17G合金的持久壽命影響顯著。
　　 900℃/325MPa和760℃/675MPa持久時(shí)

5、，噴砂再結(jié)晶的存在降低DZ17G合金的持久壽命，900℃/325MPa持久時(shí)，噴砂再結(jié)晶的存在提高DZ17G合金的延伸率。900℃/325MPa持久時(shí)，噴砂再結(jié)晶與基體的晶界發(fā)生滑移和遷移，提高合金的延伸率。合金延伸率的提高使合金中共晶和碳化物更易于開(kāi)裂，加之再結(jié)晶晶界開(kāi)裂使再結(jié)晶層失去承載能力，DZ17G合金的持久壽命降低。760℃/675MPa持久時(shí)，噴砂再結(jié)晶層裂紋容易穿入基體，降低了DZ17G合金的持久壽命，晶界發(fā)生滑移和遷移程