GH4080A高温合金热变形中的动态再结晶预测

在变形温度1000~1060℃、应变速率0.1~50·s^(-1)下,对GH4080A合金进行热模拟压缩实验,分析了合金不同热变形参数下的变形行为。基于合金在热变形过程中加工硬化、动态回复和动态再结晶软化的平衡原理,确定了临界应变、峰值应变与Zener-Hollomon参数关系式,计算了合金在热变形过程中的动态再结晶体积分数,建立了合金的动态再结晶体积分数模型,量化预测了不同热变形参数动态再结晶发生比例。结果表明:模型预测动态再结晶体积分数与实验结果基本一致,为GH4080A合金的锻造工艺参数优化提供了理论依据。

热变形和热处理对GH4080A高温合金微观组织演化的影响

对GH4080A高温合金进行热变形及后续的热处理试验,利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察热变形和热处理后合金的显微组织,研究热变形参数和热处理参数对GH4080A合金组织演化的影响规律。结果表明:GH4080A合金在1030~1070℃内进行热处理时,晶粒尺寸变化不大;随着热处理时间的延长,可以促进合金内部元素重新分布,但不会影响晶粒尺寸大小;GH4080A合金大变形区晶粒在热处理后会发生异常长大,而小变形区晶粒生长量较小;随着应变速率的增加,GH4080A合金热处理后组织不均匀,晶粒粗大;变形温度对GH4080A合金热处理后组织的影响规律比较复杂,原始粗大晶粒在较低温度下动态再结晶不充分,热处理后会残留粗晶,在较高温度下动态再结晶充分,但温度过高会导致热处理后晶粒长大。

GH4080A和12CrNi3A调速锤模锻过程控制

调速锤模锻件有GH4080A和12CrNi3A两种材料牌号,因两种材料特性具有明显差异而导致其模锻工艺性、成形方式、成形数量和质量稳定性等也具有明显差异。理论与实践证明:只有对GH4080A和12CrNi3A调速锤模锻工艺性进行有效分析,才能有针对性地在模锻过程控制中确保锻件成形、改善模锻工艺性、优选成形方式、优化成形数量和提高质量稳定性。

紧固件用GH4080A合金的应力腐蚀机制

采用慢应变速率拉伸实验研究了pH值、SO4^2-、Cl^-对GH4080A合金应力腐蚀行为的影响。结果表明:pH值越低,GH4080A合金的抗应力腐蚀性能越差;合金对中性条件下的Cl^-应力腐蚀敏感性不明显,但pH<7时,合金对Cl^-存在应力腐蚀敏感性,而且对HCl具有明显的应力腐蚀敏感性,主要源于H^+和Cl^-对应力腐蚀的协同作用;常温下GH4080A对含SO4^2-离子的介质不敏感。进一步的外加电位应力腐蚀实验表明,GH4080A合金应力腐蚀断裂机理为氢致开裂型,断口特征表现为沿晶脆性断裂。

GH4080A合金双道次等温压缩致热处理晶粒异常长大研究

在温度1000~1060℃、应变速率0.1~10 s^(-1)下,对GH4080A合金进行了总变形量一致的单、双道次热模拟压缩试验。分析了合金不同道次流变行为,揭示了双道次变形导致热处理晶粒异常长大机制。结果表明:在单、双道次热压缩变形中,随变形温度升高和应变速率减小,GH4080A合金流变应力减小。但由于双道次变形停留发生了亚动态再结晶,第二道次流变应力总是略低于第一道次。通过应力变化计算了合金不同变形参数下的亚动态再结晶率,发现升高变形温度、提高应变速率都会增大亚动态再结晶软化率;而亚动态再结晶软化率越高,热处理后出现晶粒异常长大的概率越大。这主要与双道次间歇期组织内γ’强化相减少、不能有效钉扎晶界迁移有关。

GH4080A镍合金紧固件加工及热处理

镍合金高温合金是一种能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料,本文从车用高温连接GH4080A镍合金紧固件加工及热处理技术特点等论述,对GH4080A镍合金紧固件加工及热处理技术条件,工艺及金相组织进行分析。车用增压器螺栓、螺柱、螺母等紧固件,除具有较高的室温力学性能外,还要求在长期的时效条件下有良好的高温蠕变持久性能。螺栓、螺柱与螺母的配合选择应满足制造材料的一致性,以免发生高温松弛。

断口附近组织对GH4080A合金缺口持久性能的影响

以630℃汽轮机紧固件备选合金GH4080A合金为研究对象,对美国Special Metals Company(SMC)和抚顺特钢(FG)冶炼的材料经过标准热处理后分别在不同载荷下进行高温缺口持久试验,并结合光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)及背散射电子衍射(EBSD)分析,研究合金持久寿命的分散性与持久样品断口附近组织的关联性。结果表明:GH4080A FG边缘和芯部持久寿命不同的主要原因是两者晶粒大小不同,FG芯部的晶粒尺寸最大,持久寿命最强。FG边缘与SMC边缘持久寿命不同的主要原因是两者变形机制不同,前者为晶界滑移,后者为晶内变形与晶界变形协调作用。

固溶处理对GH4080A高温合金微观组织的影响

利用电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了不同固溶处理工艺对GH4080A高温合金微观组织的影响。结果表明,初始热轧棒材在轧制过程中动态再结晶不充分,残留有未再结晶的晶粒,晶粒内部有较多的小角度晶界。当固溶温度为1020℃时,主要以再结晶的形核为主,随着固溶温度的升高,再结晶形核基本结束,开始进入晶粒长大阶段。再结晶过程伴随着小角度取向差向大角度取向差的转变,且再结晶过程中发现了薄片状的{111}孪晶组织以及大量的Σ3晶界。