Просмотры:0
Толстостенная сварная труба представляет собой труднодеформируемый дисперсионно-упрочненный жаропрочный сплав на основе никеля, близкий по составу к сплаву ЭИ929 бывшего СССР, имеющий высокий уровень твердорастворного упрочнения легирующих элементов и дисперсионного упрочнения γ'-фазы. Он обладает превосходной стойкостью к окислению, стойкостью к горячей коррозии, отличным 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 термической обработки этого сплава, когда он используется в качестве лопатки ротора турбины для горячей ковки, поковка склонна 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 реологические характеристики поведения сплава на основе данных, полученных в эксперименте по высокотемпературному сжатию толстостенной сварной трубы, установили материальное уравнение толстостенной сварной трубы в диапазоне параметров термической деформации и изучили влияние температуры и скорости деформации на микроструктуру сплава.
Сырьем, использованным в эксперименте, является толстостенная сварная труба, горячекатаный пруток, а исходная структура в основном состоит из равноосных зерен с размером зерна 10-30 мкм. Из стержня изготавливается цилиндрический образец размером 8×12 мм, на обоих концах образца обрабатываются неглубокие канавки для хранения высокотемпературной смазки. Испытание на изотермическое сжатие проводят 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, полируется, а затем подвергается коррозии раствором CuSO4 (20 г) + H2SO4 (5 мл) + HCl (50 мл) + H20 (100 мл), затем наблюдали под металлографическим микроскопом микроструктуру сплава. Результаты показали, что:
1. При деформировании толстостенной сварной трубы в различных 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 напряжение течения достигает своего максимального значения, так и максимальное напряжение.
2. Установлено материальное уравнение высокотемпературного деформирования толстостенной сварной трубы. Рассчитанное значение уравнения хорошо согласуется с экспериментальным значением, а относительная погрешность составляет менее 8%, что указывает на то, что уравнение точно описывает реологическое поведение сплава при термической деформации.
3. Температура деформации оказывает существенное влияние на микроструктуру толстостенной сварной трубы. С повышением температуры динамическая рекристаллизация полностью усиливается, размер зерен увеличивается, однородность зеренной структуры улучшается; с увеличением скорости деформации размер зерна сначала уменьшается, а затем увеличивается. Когда скорость деформации равна 1 с-1, структура зерен более мелкая.
Зона развития сталелитейной промышленности Хунань Гаосин, № 1888 Purui South Rd, район Ванченг, Чанша, Хунань, Китай
Тел: 0086-0731-88739521