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无锡无缝钢管厂40Cr无缝管的热变形行为及组织演变
双击自动滚屏 发布者:www.114gangguan.com 发布时间:2016/11/18 阅读:1740次 【字体:

无锡无缝钢管厂40Cr无缝管的热变形行为及组织演变

 40Cr无缝管是一种难变形的沉淀强化镍基高温合金,与前苏联的ЭИ929合金成分相近,其合金元素的固溶强化和γ'相的沉淀强化水平很高。在高温下具有良好的抗氧化、抗热腐蚀性能和良好的屈服强度、抗张强度、蠕变强度。它主要应用在具有高温、复杂应力和腐蚀介质环境中,例如制作航空发动机涡轮工作叶片。由于该合金热加工参数范围比较窄,在用作涡轮工作叶片热锻成形时,锻件容易出现组织不稳定和裂纹等缺陷,导致废品率较高。因此,研究该合金在不同热变形条件下的热变形行为,对于获得合格的优质锻件具有重要意义。
  研究人员通过40Cr无缝管的高温压缩实验所得数据分析该40Cr无缝管的流变行为特征,建立一定热变形参数范围内GH4049合金的本构方程,并研究变形温度和应变速率对40Cr无缝管微观组织的影响。
  实验所用原材料为40Cr无缝管热轧棒材,原始组织主要由晶粒尺寸为10~30μm的等轴晶粒组成。棒材加工成Φ8mm×12mm的圆柱体试样,试样两端加工有贮存高温润滑剂的浅槽,在Gleeble-1500试验机上进行等温压缩实验。变形温度为1090、1120、1150、1180℃,应变速率为0.1、1、10、50s-1,最大变形程度约为60%。实验过程中,试验机自动采集和计算行程、载荷、应力和应变数据。变形结束后水冷,然后将试样沿纵向切开,经研磨、抛光,再经CuSO4(20g)+H2SO4(5ml)+HCl(50ml)+H20(100ml)溶液腐蚀后,在金相显微镜下观察合金微观组织。试验结果表明:
  (1)40Cr无缝管在不同条件下变形时,随着应变增加,发生了流变软化现象,流变软化的原因是合金在热变形过程中发生了动态再结晶。随着应变速率减小,流动应力达到峰值时的应变及峰值应力均减小。
  (2)建立了40Cr无缝管高温变形本构方程,方程的计算值与实验值吻合度较好,相对误差均在8%以下,说明该方程准确地描述了合金热变形时的流变行为。





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