GH4169合金在不同固溶条件下组织与性能变化的研究

论文摘要

本文通过对径锻GH4169合金和热连轧GH4169合金在热处理过程中进行不同的固溶处理后,对合金性能的进行测试和观察其组织形貌,研究了固溶处理方式对径锻GH4169合金和热连轧GH4169合金的组织与性能的影响。采用准静态拉伸试验方法研究了径锻GH4169合金经不同固溶处理方式后的室温拉伸性能及其加工硬化行为。径锻GH4169合金在经过三种不同的固溶处理制度后,晶粒度均为9.5级,但δ相分布、析出形态的不同,并δ相含量随着870℃保温时间的增多而增多。结果表明,径锻GH4169合金加工硬化规律基本遵循Hollomon公式,δ相的数量、分布和形态对径锻GH4169合金的屈服强度、弹性模量、应变硬化行为和室温断口形貌有一定的影响。运用箱式电阻炉、光学显微镜对热连轧GH4169合金在固溶处理过程中晶粒长大规律进行了系统的研究。研究结果表明,该合金δ相溶解温度在990℃-1000℃之间,6相对晶粒长大有显著阻碍作用,在低于6相溶解温度进行固溶处理时,析出的δ相使得晶粒长大缓慢；在高于δ相溶解温度以上时,晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明：在高于δ相固溶线温度以上进行固溶处理时,晶粒生长指数随着固溶温度的升高而增加；固溶处理温度为1000℃和1050℃下的晶粒长大激活能为223.849KJ/mol,晶粒长大机理为自扩散过程控制机理,并建立了相应的晶粒长大动力学方程。通过蠕变试验,结合SEM分析仪器,对经三种不同热处理工艺的热连轧GH4169合金组织与蠕变性能变化进行了研究。结果表明,三种不同的热处理工艺对晶粒大小有一定的影响,直接时效（DA）热连轧GH4169合金的组织最细小,高强热处理（HST）热连轧GH4169合金晶粒尺寸比标准热处理（ST）热连轧GH4169合金晶粒尺寸略大,δ相的含量随固溶处理的时间增加而增加,其主要析出在晶界处。在650℃/725MPa的实验条件下,DA热连轧GH4169合金的蠕变性能最好,HST热连轧GH4169合金蠕变性能最差。对三种不同热处理工艺的热连轧GH4169合金蠕变断裂试样的断口进行观察,其断裂方式主要表现为沿晶断裂。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 GH4169合金的发展过程
• 1.3 国内外热连轧技术的发展
• 1.4 GH4169合金成分及合金元素的作用
• 1.5 GH4169合金的显微组织及合金的相
• 1.6 GH4169合金的强化机制
• 1.7 GH4169合金的的相变特征
• 1.8 GH4169合金的热处理制度的发展
• 1.9 高温合金的蠕变行为
• 1.10 本课题的意义、目的和内容
• 第二章 试验材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验的热处理方案
• 2.3 合金的拉伸试验方案
• 2.4 组织分析方法
• 第三章 固溶处理对径锻GH4169合金力学性能的影响
• 3.1 引言
• 3.2 三种固溶处理工艺对合金的组织及常温力学性能的影响
• 3.3 径锻GH4169合金真应力-真应变曲线及Hollomon拟合
• 3.4 室温拉伸断口形貌的特征
• 3.5 本章小结
• 第四章 热连轧GH4169合金晶粒长大规律的研究
• 4.1 引言
• 4.2 固溶处理后的显微组织变化
• 4.3 晶粒长大的动力学
• 4.4 本章小结
• 第五章 热连轧GH4169合金组织与蠕变性能的研究
• 5.1 引言
• 5.2 不同热处理工艺对合金显微组织的影响
• 5.3 蠕变断裂后的组织与断口的观察及分析
• 5.4 热处理工艺对合金蠕变性能的影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 致谢