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脈沖電流對GH4049合金靜態(tài)再結晶行為的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時間：2015-10-23
對冷變形GH4049合金施加脈沖電流，研究了脈沖電流對合金再結晶起始溫度、再結晶激活能的影響規(guī)律，并對粗化的γ'相影響合金靜態(tài)再結晶行為進行了探討。
? ?高溫合金是制造航空、航天發(fā)動機和工業(yè)燃氣渦輪發(fā)動機的重要材料。隨著航空航天工業(yè)的迅猛發(fā)展，發(fā)動機渦輪進口溫度不斷提高，關鍵部件的服役條件也愈加苛刻，要求高溫合金具有高熱強性。而熱強性的不斷提高，必然導致熱加工變形抗力增加、塑性降低，由于成分及組織結構復雜，合金再結晶溫度高、速度慢，進而導致熱加工變形溫度區(qū)間變窄，使此類合金熱加工變形困難。
從能量形式角度考慮，脈沖電流作用下金屬材料諸多冶金過程的研究表明，電塑性效應是其顯著特點之一。同時，國內外學者已對脈沖電流下鎂合金及鋁鋰合金等的再結晶過程進行了研究，發(fā)現脈沖電流具有顯著降低再結晶起始溫度、提高再結晶形核率的作用。對于沉淀強化型高溫合金，其強化主要取決于γ'相沉淀析出，具體的是取決于基體中γ'相的數量、顆粒大小和顆粒粗化速度等。在長期的高溫作用下γ'相會發(fā)生聚集粗化，從而導致合金的性能降低。
研究人員對冷變形GH4049合金施加脈沖電流，研究了脈沖電流對合金再結晶起始溫度、再結晶激活能的影響規(guī)律，并對粗化的γ'相影響合金靜態(tài)再結晶行為進行了探討。
研究用GH4049合金主要成分（質量分數/%）為：C0.70，Cr10.25，Co15.00，W5.5，Mo5.00，Al4.05，Ti1.65，Fe1.50，V0.35，B0.025，Ce0.02，P0.10，S0.01，Cu0.07，Si0.5，Ni余量。合金采用雙真空冶煉、熱鍛成直徑38mm棒材，經1200℃×8h的固溶處理（ST）后，分成A、B兩組。A組不再做其他處理，B組進行1050℃×24h的時效處理（AT）。A、B組同時進行變形量為80%的冷軋，對冷軋后的GH4049合金進行不同參數的脈沖電流處理，同時進行相同溫度常規(guī)溫度場下的對比退火處理。
利用OLYMPUS?GX71型光學顯微鏡、OLYMPUSLEXT?3100型激光掃描共聚焦顯微鏡表征分析電脈沖退火（PCA）及常規(guī)退火（NA）合金的再結晶組織形貌，化學腐蝕劑為CuCl2（5g）+HCl（20mL）+C2H5OH（20mL）溶液。試驗結果表明：
（1）施加脈沖電流可以顯著降低難變形GH4049合金的再結晶起始溫度，降低幅度隨脈沖電流頻率的增大而增大。常規(guī)處理下，GH4049合金的靜態(tài)再結晶起始溫度約為921℃，當脈沖電流參數達到4kA/mm2、10Hz、30μs時，合金的再結晶起始溫度下降至665℃。
（2）在脈沖電流作用下，合金中粗化的γ'相促進GH4049合金靜態(tài)再結晶的形核。
? ?（3）脈沖電流的引入，促進了GH4049合金冷變形過程中的位錯運動、降低合金的再結晶激活能，使合金能夠在較低溫度下發(fā)生再結晶。
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