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GH600热变形行为及显微组织分析

作　者: 李赛
导　师: 王亚男
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: GH600高温合金加工工艺位错 γ′析出相时效处理
分类号: TG132.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文对GH600高温合金采用不同的热加工工艺及热处理工艺进行加工和处理,来探讨加工工艺及热处理工艺参数对合金微观组织及力学性能的影响规律。通过分析GH600在不同加工工艺条件下得到的应力-应变曲线,总结出不同变形温度及不同变形量等参数对GH600高温合金变形抗力的影响规律;分析计算合金的变形激活能,建立适合该合金的变形抗力数学模型;利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等微观组织识别方法对合金的微观组织及析出相等进行观察,总结出不同工艺条件及不同热处理方案下,合金的微观组织的演变规律及相变与析出相对合金性能的影响规律。结果表明:加工工艺对高温合金力学性能及再结晶组织有显著影响,其中变形温度影响更大。变形抗力随着温度的升高而减小,随着变形量的增大而提高;随着变形温度的升高,高温合金的再结晶程度增加,随着变形量的增加,合金动态再结晶组织增多;随着变形温度和变形量的增加,合金中的位错密度相对下降;合金经固溶处理及时效处理后,其位错密度降低;经固溶处理后合金中将形成Cr23C6和Cr6C等化合物,它们对高温合金起到晶界强化的作用,并且会提高合金的耐蚀性;固溶冷却速率对高温合金的析出相尺寸有较大的影响,析出相的尺寸随着冷却速率的提高而下降;合金经时效处理后,其析出相数量增多、尺寸减小并且分布相对均匀,可以有效的提高高温合金的高温强度。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1. 高温合金综述  8-22
  1.1 高温合金的定义及应用  8
  1.2 高温合金的分类  8-11
    1.2.1 按基体成分分类  8-9
    1.2.2 按生产工艺分类  9-10
    1.2.3 按合金强化类型分类  10
    1.2.4 按使用特性分类  10-11
    1.2.5 按合金用途分类  11
  1.3 国内外高温合金体系  11-13
    1.3.1 国内高温合金体系及发展  11-12
    1.3.2 国外高温合金体系及发展  12-13
  1.4 高温合金的强化及合金元素的作用  13-15
    1.4.1 高温合金的强化机制  13-14
    1.4.2 微量合金元素的作用  14-15
  1.5 高温合金热处理及其作用  15-17
    1.5.1 固溶处理  16
    1.5.2 中间处理  16
    1.5.3 时效处理  16-17
  1.6 高温合金显微组织及识别方法  17-19
    1.6.1 高温合金显微组织类型  17-18
    1.6.2 显微组织的识别方法  18-19
  1.7 高温合金设计方法的研究进展  19-20
    1.7.1 电子空穴理论与相计算  19-20
    1.7.2 d 电子理论与相计算  20
    1.7.3 多元线性回归高温合金设计方法  20
    1.7.4 人工神经网络高温合金设计方法  20
  1.8 本课题研究的意义  20-22
2. 实验方法、目的及分析手段  22-29
  2.1 实验方法  22-23
    2.1.1 实验材料  22
    2.1.2 实验具体方案  22
    2.1.3 合金热模拟实验  22
    2.1.4 热处理实验  22-23
  2.2 实验目的  23
  2.3 实验分析手段  23-28
    2.3.1 显微组织的分析  23-24
    2.3.2 正交设计和极差分析  24-26
    2.3.3 方差分析  26-28
  2.4 实验设备  28-29
3. 高温合金热变形行为研究  29-39
  3.1 应力-应变曲线分析  29-31
    3.1.1 应力-应变曲线分类  29-30
    3.1.2 GH600 应力-应变曲线  30-31
  3.2 GH600 热变形行为分析  31-36
    3.2.1 变形激活能  31-33
    3.2.2 变形量对变形抗力的影响  33-35
    3.2.3 变形温度对变形抗力的影响  35-36
  3.3 变形抗力模型的建立  36-37
    3.3.1 变形抗力数学模型  36-37
    3.3.2 计算值与实测值的对比  37
  3.4 本章小结  37-39
4.GH600 合金微观组织演变规律  39-50
  4.1 实验方法  39
  4.2 加工工艺对微观组织的影响  39-42
    4.2.1 变形温度对微观组织的影响  39-41
    4.2.2 变形量对微观组织的影响  41-42
  4.3 固溶处理对微观组织的影响  42-43
  4.4 合金成分对微观组织的影响  43-44
  4.5 GH600 合金中的滑移及位错  44-49
    4.5.1 高温合金中的滑移  44-45
    4.5.2 高温合金中的位错机制  45-47
    4.5.3 加工工艺对位错的影响  47-48
    4.5.4 固溶及时效处理对位错的影响  48-49
  4.6 本章小结  49-50
5. 相变及析出相对合金性能的影响  50-60
  5.1 GH600 高温合金中的相变  50-52
    5.1.1 凝固过程中的相变  50-51
    5.1.2 碳化物退化反应及相变  51-52
  5.2 时效处理对沉淀析出相的影响  52-57
    5.2.1 时效处理前后析出相的变化规律  52-53
    5.2.2 时效温度对析出相的影响规律  53-56
    5.2.3 时效时间对析出相的影响规律  56-57
  5.3 冷却速率对沉淀析出相的影响  57-59
  5.4 本章小结  59-60
6. 结论  60-61
参考文献  61-67
致谢  67

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