GH3028鎳基合金的熱變形動態再結晶及微觀組織演變

徐翔民，王占林

GH3028鎳基合金的熱變形動態再結晶及微觀組織演變

徐翔民1，王占林2

（1.黃河水利職業技術學院，河南 開封 475004；2.開封技師學院，河南 開封 475000）

研究GH3028鎳基合金動態再結晶過程中的晶粒尺寸變化情況，明晰微觀組織形貌的演變規律。利用DST3000PC型動態熱模擬實驗機，在溫度為1 050～1 300 ℃、應變速率為1×10?3～1×10?1s?1、最大應變量為58%的條件下對GH3028鎳基合金進行熱壓縮實驗，通過構建動態再結晶和晶粒尺寸演變數值計算模型并結合實驗進行驗證。峰值應力隨溫度的上升而有所下降，在1 050～1 300 ℃溫度范圍內，溫度越高，合金試樣越容易趨于穩態，動態再結晶特點越為明顯。通過對實驗數據進行優化和擬合，根據峰值應力值計算出熱變形激活能為516 kJ/mol，進而求解出熱變形方程。建立動態再結晶模型及晶粒尺寸模型，觀察動態再結晶過程中的微觀組織，發現當溫度、應變速率不變時，動態再結晶的體積分數隨應變量的增大而增大。溫度的提升會顯著增大動態再結晶體積分數和動態再結晶晶粒尺寸。晶粒尺寸受溫度和應變速率的雙重影響逐漸趨于穩態變化。通過對模型預測值與實際實驗數據進行對比，發現該模型可以實現對晶粒尺寸變化的預測，模型預測平均晶粒尺寸與實驗平均晶粒尺寸的相對誤差為2.36%，說明該模型對動態再結晶晶粒尺寸的控制具有指導意義。

GH3028鎳基合金；熱變形；動態再結晶模型；晶粒尺寸演變；本構方程；微觀組織變化

高溫合金通常是以鐵、鎳、鈷為基體元素，再加入大量其他合金元素的工業材料，能夠應對高溫、復雜應力等環境，如鎳基高溫合金具有結構穩定、抗氧化性強、可以在高溫下工作等特點，在發動機、燃氣輪機等領域都得到了廣泛的應用[1-2]。……