GH3600镍基高温合金极薄带的制备及尺寸效应

采用冷轧+退火工艺,得到了厚度为0.07 mm的GH3600镍基高温合金极薄带,研究了冷轧压下量和退火温度对合金组织和力学性能的影响,分析了厚度变化引起的组织和力学性能变化。结果表明:随着冷轧压下量的增加,合金中的晶粒沿轧制方向被拉长,退火孪晶逐渐消失;退火后得到完全再结晶组织,随着退火温度的升高,晶粒尺寸增加,带材强度和硬度下降;退火温度相同,压下量较大时,再结晶晶粒尺寸较小,材料的屈服强度较高;随着带材厚度变薄,沿带材厚度方向上晶粒层减少。当采用1000和1050℃热处理时,带材的晶粒迅速粗化,在0.07 mm的极薄带材中会出现异常粗大的晶粒,导致沿带材厚度方向上部分区域出现单层晶,带材的抗拉强度和延伸率随带材厚度/平均晶粒尺寸比值的减小呈现“越小越弱”的特点。在800~900℃退火后,GH3600极薄带材平均晶粒尺寸约为7μm,局部取向差为0.5左右,屈服强度和抗拉强度分别为400及600 MPa以上,延伸率为13%左右,带材具有较好的综合性能。

直接包套轧制铸态Ti-46Al-8Nb合金的组织特征及热变形机制

根据热模拟实验结果和动态材料模型建立了Ti-46Al-8Nb合金的热加工图,确定了合理的热加工工艺制度,并采用包套轧制方法制备了Ti Al合金板材,考察了轧制高铌Ti Al合金的组织演变规律及流变软化机制。结果表明,在低应变时加工图中只存在2个失稳区,当应变增加到0.4时,在1250℃、0.006 s^-1附近位置也出现了失稳;在1200℃、1 s^-1和1150~1200℃、0.01 s^-1附近存在典型的动态再结晶区域。最终结合应变速率敏感系数的分析,选择在1150~1200℃、0.01~0.03 s^-1,每道次变形量约为18%的条件下进行复合包套轧制,获得厚度约为0.85 mm、变形均匀无裂纹缺陷的板材,其热轧组织局域流变软化严重,存在明显的轧制变形带,但整体组织均匀性较好。Ti-46Al-8Nb合金在热轧过程中的流变软化以γ相的动态再结晶以及热-力作用下L(α/γ)层片组织的相变分解为主,其中再结晶过程主要是通过位错塞积诱导亚晶界形成进而完成小角度晶界向大角度晶界的转化,L(α/γ)→γ+α+B2/β和α→γ转变是片层团分解的主要途径。此外,大量普通机械孪晶以及孪晶片层的出现,也可以显著提高热轧Ti Al合金的组织均匀性。