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何为热处理对GH625合金热挤压管材组织及力学性能的影响
更新时间:2015.12.04 新闻来源:

GH625高温合金是以Nb、Mo为主要强化元素的固溶强化性镍基变形高温合金, 在650℃以下具有良好的持久性能、抗腐蚀、抗氧化和抗疲劳性能,从低温到1095℃都具有良好强度和韧性,广泛应用于燃气涡轮发动机、航天发动机、海洋器械、核动力设备等领域。

  无缝管材是GH625合金的常见产品之一,由于该合金在高温下难变形,通常采用热挤压工艺生产无缝管材。合金热挤压管材需要进行热处理,以消除应力、进行充分再结晶,使组织均匀,使材料增加塑性,降低强度,改善冷、热加工性能,为后续加工做好准备。科研人员着重研究了热处理对GH625高温合金热挤压管材组织及力学性能的影响。

  实验材料经真空感应(VIM)+电渣重熔冶炼(ESR)出铸锭,经均匀化后锻造成Φ250mm管坯,之后热挤压成Φ127mm×18mm管材。在热挤压管材上取若干试样,进行不同温度(970、1000、1030、1060、1090、1120、1150 和1180℃)保温1h水冷的热处理。

  将原始管材试样及不同温度热处理后的试样的横截面打磨、抛光后,采用10%草酸溶液电解,电压5V,通过LEICA-DMR光学显微镜和CambridgeS-360型扫描电镜观察分析显微组织。用洛氏硬度计分析原始试样和不同热处理工艺条件下试样的硬度值。在Z150/SN5A型电子式材料试验机上进行热处理前后标准拉伸试样的拉伸试验。试验结果表明:

  (1)GH625合金经过热处理之后,随温度的升高,碳化物逐渐溶解,在1120~1180℃碳化物溶解速度最快。

  (2)GH625合金的晶粒尺寸随热处理温度的升高逐渐长大,其中在1120~1180℃晶粒长大趋势尤为明显。

  (3)热处理明显影响GH625合金的力学性能。在970~1120℃,随温度的升高,合金的强度和硬度缓慢降低,塑性缓慢提高;在1120~1180℃,继续升高温度,合金的硬度、强度快速降低,伸长率快速升高。合金在常温的主要强化机制为细晶强化和第二相强化

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