Термическая деформация и эволюция микроструктуры толстостенных сварных труб

Толстостенная сварная труба представляет собой разновидность дисперсионно-упрочненного суперсплава на основе никеля, который трудно деформировать. По составу он аналогичен сплаву ЭИ929, выпускаемому в бывшем Советском Союзе. Упрочнение твердого раствора элементов сплава и дисперсионное упрочнение γ'-фазы очень высоки. Он обладает превосходной стойкостью к окислению, стойкостью к горячей коррозии, пределом текучести, пределом прочности на разрыв и пределом ползучести при высоких температурах. В основном он используется в средах с высокими температурами, сложными нагрузками и агрессивными средами, например, при изготовлении лопаток турбин двигателей. Из-за относительно узкого диапазона параметров горячей обработки сплава при его использовании для горячей штамповки рабочих лопаток турбин поковки склонны к появлению таких дефектов, как структурная нестабильность и трещины, что приводит к высокому проценту брака. Поэтому очень важно изучить поведение горячей деформации сплава в различных условиях горячей деформации для получения качественных поковок. Исследователи проанализировали реологическое поведение сплава на основе данных, полученных в ходе эксперимента по высокотемпературному сжатию сплава. толстостенная сварная труба, установил материальное уравнение толстостенная сварная труба в диапазоне параметров термической деформации и изучено влияние температуры и скорости деформации на микроструктуру сплава.

Сырьем, использованным в эксперименте, является горячекатаный пруток для толстостенная сварная труба, а исходная структура в основном состоит из равноосных зерен размером 10-30 мкм. Пруток обрабатывается в цилиндрический образец Φ8мм×12мм, причем два конца образца обрабатываются неглубокими канавками для хранения высокотемпературных смазок, а испытание на изотермическое сжатие проводится на испытательной машине Gleeble-1500. Температура деформации составляет 1090, 1120, 1150 и 1180 ℃, скорость деформации — 0,1, 1, 10, 50 с-1, максимальная степень деформации — около 60%. Во время эксперимента испытательная машина автоматически собирает и рассчитывает данные о ходе, нагрузке, напряжении и деформации. После завершения деформации образец охлаждается водой, затем образец разрезается продольно, шлифуется и полируется, а затем подвергается коррозии раствором CuSO4 (20 г) + H2SO4 (5 мл) + HCl (50 мл) + H20 (100 мл) и Наблюдается под металлографическим микроскопом. Микроструктура сплава. Результаты показали, что:

1. Когда толстостенная сварная труба деформируется в разных условиях, по мере увеличения деформации происходит реологическое размягчение. Причиной реологического размягчения является то, что сплав подвергается динамической рекристаллизации при термической деформации. По мере уменьшения скорости деформации уменьшаются как деформация, при которой достигается пик напряжения течения, так и пиковое напряжение.

2. Определяющее уравнение высокотемпературной деформации толстостенная сварная труба установлено. Рассчитанное значение уравнения хорошо согласуется с экспериментальным значением, а все относительные погрешности составляют менее 8%, что указывает на то, что уравнение точно описывает реологическое поведение сплава при термической деформации.

3. Температура деформации оказывает существенное влияние на микроструктуру детали. толстостенная сварная труба. С повышением температуры происходит достаточная динамическая рекристаллизация, размер зерен увеличивается, однородность зеренной структуры увеличивается; с увеличением скорости деформации размер зерна сначала уменьшается, а затем увеличивается. Когда скорость деформации равна 1 с-1, структура зерен относительно мелкая.