1.前言

????? GH738合金由于在760oC以下具有高的拉伸和持久強(qiáng)度，870oC以下具有良好的抗氧化性能，特別適用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力機(jī)械中的渦輪盤及渦輪葉片，亦可以用來(lái)作為非轉(zhuǎn)動(dòng)的高溫結(jié)構(gòu)件和緊固件等。該合金屬于難變形高溫合金，鍛造期間晶粒組織的控制對(duì)獲得預(yù)期性能的鍛件具有至關(guān)重要的意義，因此量化鍛造參數(shù)對(duì)材料性能的影響很重要。本文在Gleeble-1500熱模擬機(jī)上,采用圓柱體高溫單道次壓縮試驗(yàn)，對(duì)GH738高溫合金的熱變形行為進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，分析其高溫變形時(shí)流變應(yīng)力的變化規(guī)律，回歸得到變形抗力模型，結(jié)合微觀組織確定了該合金最佳的鍛造參數(shù)。

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2.試驗(yàn)條件及方法

?????試驗(yàn)用合金采用真空感應(yīng)＋真空自耗重熔工藝冶煉；成型工藝為：壓力機(jī)上模鍛成形。原始棒材經(jīng)線切割成f8×12mm的圓柱試樣，供熱模擬實(shí)驗(yàn)用。原GH738合金的化學(xué)成分為：0.040C，19.41Cr，13.93Co，4.26Mo，1.43Al，2.98Ti，0.56Fe，Ni基。熱模擬試驗(yàn)在Gleeble-1500熱模擬機(jī)上進(jìn)行,變形方式為軸向壓縮,壓縮過程中在圓柱體試樣兩端加放鉭片以減少摩擦對(duì)應(yīng)力狀態(tài)的影響。試驗(yàn)溫度分別為1000℃、1000+α℃、1000+β℃、1000+γ℃、1000+δ℃, 變形速率為1 s^{- 1}、10 s^{- 1} ，真應(yīng)變?yōu)?/span>0.3，0.3+x，0.3+y。Gleeble-1500熱模擬機(jī)采用電阻加熱,升溫速率為10℃/ s，升溫至變形溫度后保溫3min以使溫度均勻化,熱變形完成后水淬,以固定其高溫組織；水淬之后的試樣沿軸向切開，用來(lái)顯微組織的觀察。

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3.試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 σ-ε曲線

????圖1a和1b表示變形溫度在1000-1000+δ℃，變形速度在1-10s^-1情況下的流變曲線。曲線上的應(yīng)力為瞬時(shí)壓力除以瞬時(shí)試樣的面積。平均真應(yīng)變依據(jù)公式ε＝Ln(l/l₀)計(jì)算得來(lái)。式中l和l₀分別表示試樣的瞬時(shí)和原始高度。從這些圖還可以明顯的看出變形溫度一定時(shí),隨著應(yīng)變速率的增加,峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變均將增大。這因?yàn)樽冃螠囟纫欢〞r(shí),隨著應(yīng)變速率增加,加工硬化作用增大,其硬化速率超過了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的軟化速率,同時(shí)高的應(yīng)變速率沒有給予動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒足夠的時(shí)間形核,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶進(jìn)行的不充分,再結(jié)晶軟化與加工硬化兩者作用效果相互平衡時(shí)的峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變均將增大^[1-2]。