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上海隆繼金屬集團有限公司
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Nimonic80A是什么材質(zhì)Nimonic80A成分性能
2022-9-7 閱讀(910)
Nimonic80A它是一種鎳基高溫合金,，廣泛應用于汽輪機葉片等高溫部件。在高溫下具有良好的抗螨性,、耐久性和抗氧化性,。材料的高溫抗蠕變性能與材料的粒度有關，大粒度有利于高溫蠕變性能,，小粒度高溫抗蠕變性能差,；對于復雜的粒度組織，粒度越復雜,，材料的抗蠕變性能越好,，但一些文獻指出，項鏈結(jié)構具有小粒子和大粒子的強度,。
Nimonic80A動態(tài)再結(jié)晶發(fā)生在鍛造和其他熱變形過程中,。許多研究表明，它傾向于在原始晶體邊界處形核,。隨著變形的增加,，再結(jié)晶晶粒會逐漸增加，在原始晶體邊界形成項鏈狀結(jié)構,，最原始大晶粒被小再結(jié)晶晶粒取代,，形成均勻的小晶粒。因此,，它可以起到細化晶粒度的作用,。DRX除了與材料的化學成分有關外，到原始晶粒度,、變形溫度,、變形量和變形率的影響。因此,，可以通過控制熱變形條件,，即鍛造工藝來控制DRX為了控制材料的晶粒結(jié)構。相關文獻提到了晶粒度與熱變形過程之間的關系。本文的目的是研究變形溫度和變形量在相同變形率條件下對晶粒結(jié)構的影響,，獲得動態(tài)再結(jié)晶開始和完成的臨界條件,，從而控制熱變形過程中的晶粒結(jié)構。
實驗中使用的原料晶粒度為30μm均勻的組織,。為了使晶粒生長,，原料首先通過1150C，30min熱處理,，淬火,，然后1065C,8h實現(xiàn)固溶強化的熱處理。熱變形前的原始組織為170粒度μm均勻組織,。
Nimonic80A的化學成分(wt%)為
C:0.04-0.10,，
Cr:18.0-21.0，
Ti:1.80-2.70,，
Al:1.00-1.80，
Co:≤1.00,
Ti+Al:≥3.50,
剩余為Ni.用于熱壓縮的材料直徑為10μm,，高為15μm圓柱形棒,。熱變形實驗是在Gleeble3500模擬機上，變形溫度為1萬C-1150心,，真實變形量為0.22-1.6.--系列熱變形試驗完成后,，樣品沿中心線的縱截面采用光學顯微鏡觀察。觀察前樣品機械拋光,，然后用腐蝕液腐蝕,。
不同變形量對組織的影響
圖1顯示變形溫度為1050C當組織隨真實應變量變化時。(a)變形量為0.22時,，再結(jié)晶晶粒出現(xiàn)在原大晶粒的晶界處,，再結(jié)晶晶粒度(dpex)為25μm,形成項鏈結(jié)構(b),圖1(C)表明，隨著變形量的增加,，由于動態(tài)再結(jié)晶的持續(xù)進行,，再結(jié)晶晶粒逐漸增加，再結(jié)晶體積含量逐漸增加,，再結(jié)晶晶粒度隨變形量的增加而減少,，變形量為0.30和0.在60條件下，分別是18μm和11μm,。至圖1(d),變形量為0.92時,，原大晶粒消失，成為均勻細小的晶粒結(jié)構,，動態(tài)再結(jié)晶完成,，平均晶粒度為9.9μm，再結(jié)晶晶粒度小于其他較小的變形條件。
總結(jié)演變規(guī)律
Nimonic80A如圖3所示,，晶粒結(jié)構隨變形量溫度的變化規(guī)律,，如圖3所示。方形區(qū)域代表動態(tài)再結(jié)晶尚未開始,，組織為原始大晶粒：圓形區(qū)域代表動態(tài)再結(jié)晶已開始,，但尚未完成，組織為項鏈結(jié)構,，顯示復雜的晶粒分布：三角形區(qū)域代表動態(tài)再結(jié)晶已完成,，組織為均勻的小晶粒。圖3顯示,，變形溫度越高,，動態(tài)再結(jié)晶的臨界變形越低；變形溫度高,，變形量大,，組織更均勻。對于Nimonic80A對于這種低層錯能金屬,，在熱變形過程中更容易發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶,。由于高變形溫度有利于加速原子擴散和位錯攀爬，因此增加變形溫度可以加速恢復過程,，從而減少再結(jié)晶開始的臨界流變應力,。同時，由于高溫有利于晶界遷移,，在1000C在上述變形溫度下,，動態(tài)再結(jié)晶機制主要采用原晶界弓形核），因此在其他條件相同時,，變形溫度較高DRX形核率較高,，有利于晶界再結(jié)晶晶粒層層堆積.取代原始大晶粒，形成均勻的晶粒結(jié)構,。同時,，再結(jié)晶晶粒的生長速度越高，再結(jié)晶晶粒的生長速度越大,。在相同的變形溫度下,，隨著變形量的增加，再結(jié)晶晶粒與原晶粒之間形成的新晶體邊界成為新的核點,，再結(jié)晶晶粒逐漸擴展到原晶粒內(nèi)部,，最終形成均勻的晶粒結(jié)構。
在相同的變形溫度下,，大的變形量更有利于形成均勻的晶粒結(jié)構,，變形量越大，得到的DRX晶粒度越小,；當變形量相同時,，高變形溫度也更有利于形成均勻的晶粒結(jié)構。變形溫度越高,，得到的DRX晶粒度越大,。變形量大，變形溫度高,，有利于形成均勻的晶粒結(jié)構,。
