GH4169高温合金热锻-冷轧细晶工艺及性能研究

摘要

GH4169高温合金是一种时效硬化镍-铬-铁基变形合金，具有优异的抗氧化性、抗热腐蚀性和抗疲劳性能以及良好的断裂韧性和塑性等综合力学性能且组织性能稳定，特别适合于飞行器热端部件和固体火箭零部件的制造，在航空航天高温材料领域中应用广泛。由于航天零部件对材料组织结构和综合力学性能的要求越来越苛刻，通常工艺制备的GH4169高温合金已不能满足要求。本文提出的热锻-冷轧细晶工艺，能够细化GH4169高温合金板材晶粒尺寸，提高其综合力学性能，以达到航天零部件的使用要求。
　　经过固溶-热锻→第一次冷轧处理→δ相析出处理→第二次冷轧处理一系列变形后，将GH4169高温合金板材进行退火再结晶处理，晶粒尺寸达到4~5μm。采用高温金相实验，对变形后合金的再结晶过程进行原位观察研究，分析GH4169高温合金晶粒细化机制。对细晶前后合金的硬度和室温拉伸性能进行比较，细晶合金硬度和抗拉强度提高，延伸率略有降低。
　　GH4169高温合金主要由基体γ相、强化相γ′相、γ″相及δ相组成，分析不同相对合金塑性与硬度的影响。研究900℃不同保温时间δ相的析出规律、形貌演变规律并根据Jade6.0相分析软件测定δ相含量，研究冷轧变形量与保温时间对δ相析出含量的影响规律。
　　利用EBSD、SEM等分析方法对GH4169细晶合金进行超塑性组织条件分析并通过对比GH4169合金细晶前后的常温与高温拉伸曲线，分析细晶GH4169高温合金超塑性形变机理。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 高温合金相的构成

1.3 高温合金强化原理

1.4 高温合金细晶处理工艺研究概况

1.5 高温金相技术概述

1.6 课题研究的主要内容

第2章 GH4169合金板材细晶处理及组织分析

2.1 引言

2.2 试验材料与方案

2.3 GH4169合金板材超细晶工艺

2.4 GH4169合金高温金相研究

2.5 性能检测及晶粒细化原理

2.6 本章小结

第3章 GH4169合金δ相析出规律及含量测定

3.1 引言

3.2 δ相形貌演变规律

3.3 冷轧对GH4169合金δ相析出含量的影响

3.4 本章小结

第4章 GH4169合金相组成对力学性能的影响

4.1 引言

4.2 第二相对GH4169合金塑性的影响

4.3 第二相对GH4169合金硬度的影响

4.4 本章小结

第5章 细晶GH4169合金超塑性组织机理分析

5.1 引言

5.2 细晶合金组织条件分析

5.3 细晶合金拉伸曲线分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢