脈沖電流下GH4169合金高溫變形行為及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的研究.pdf

1、高溫合金優(yōu)越的高溫性能，使其在航空、航天等眾多工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)了重要位置。隨著對其性能要求日益提高，其合金化程度也隨之提高，帶來了元素偏析嚴(yán)重、工藝過程復(fù)雜、材料變形困難等問題。而傳統(tǒng)的粉末冶金法、熱包套變形技術(shù)雖在一定程度上克服了加工變形困難和易產(chǎn)生裂紋的缺點(diǎn)，但仍未能解決合金本身熱加工變形困難的問題。因此探索新的塑性加工原理和方法，對解決高溫合金難變形問題意義重大。
　　電塑性效應(yīng)自發(fā)現(xiàn)以來就一直被人們所關(guān)注，其在鎂合金、不銹鋼等

2、材料塑性加工研究中已有諸多成果。同時(shí)，國內(nèi)外學(xué)者也研究了電脈沖下純銅、黃銅、鎂合金及鋁鋰合金等的再結(jié)晶過程，發(fā)現(xiàn)電脈沖具有顯著降低再結(jié)晶起始溫度、提高再結(jié)晶形核率和細(xì)化再結(jié)晶晶粒的作用。目前，關(guān)于電脈沖下難變形高溫合金變形抗力及再結(jié)晶行為的研究鮮有報(bào)道。已有研究多集中在能夠使變形抗力下降的具體工藝，而對電脈沖影響塑性變形的微觀機(jī)制探討很少。高溫合金具有合金元素種類多、合金元素含量高、相復(fù)雜等特點(diǎn)，因此研究電脈沖影響高溫合金塑性變形規(guī)律及

3、機(jī)理更具有代表意義。為此，本文將脈沖電流引入到GH4169合金的高溫變形過程，考察了不同脈沖電流對其高溫變形性能及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)，一定范圍內(nèi)隨變形溫度升高，變形抗力下降。850℃拉伸試驗(yàn)及950℃壓縮試驗(yàn)表明，電脈沖引起變形抗力下降，促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，隨脈沖電流密度增加，變形抗力下降幅度增大，同時(shí)，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶受到的促進(jìn)作用也更為顯著。對850℃下，拉伸變形14%的試樣進(jìn)行分析表明，隨電脈沖密度增大，晶界弓出更加明顯

4、，當(dāng)電脈沖密度增大至4.5kA/mm2時(shí)，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形成的晶粒的晶界發(fā)生弓出，這是由于隨形變繼續(xù)，新晶粒內(nèi)部畸變能升高，引發(fā)了新一輪的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。
　　變形溫度升高，熱激活作用增強(qiáng)，原子動(dòng)能增大，滑移系臨界分切應(yīng)力下降，引起變形抗力降低。同時(shí)，位錯(cuò)交滑移和攀移以及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶等因素也在一定程度上降低了變形抗力。合金變形過程中施加脈沖電流，在電脈沖電子風(fēng)力、機(jī)械力推動(dòng)下，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)加快;同時(shí)由于電脈沖可降低位錯(cuò)與障礙的結(jié)合能，或降低含缺