脈沖電流對GH4169合金再結(jié)晶行為的影響.pdf

1、高溫合金具有良好的高溫強度和優(yōu)異的綜合性能，在航空、航天等眾多工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)不可替代的重要位置。隨著對其性能和質(zhì)量要求的不斷提高，高溫合金合金化的程度也日益增加，帶來了變形抗力大、再結(jié)晶溫度高、熱加工溫度區(qū)間窄等諸多問題。尋找新的塑性加工原理和工藝對于解決高溫合金的難變形問題尤為重要。
　　脈沖電流作為一種瞬時輸入的能量形式，在利用其電塑性效應對鎂合金、不銹鋼、鈦合金等金屬材料進行塑性加工的研究中已獲得諸多成果。而脈沖電流能夠降低金

2、屬材料的再結(jié)晶起始溫度，這恰是擴大難變形高溫合金熱加工溫度區(qū)間的關(guān)鍵。迄今為止，關(guān)于脈沖電流下難變形高溫合金再結(jié)晶行為的研究尚未見報道，而該問題的解決，恰是利用脈沖電流解決高溫合金難變形問題的前提和基礎(chǔ)。
　　本文針對GH4169合金進行了脈沖電流退火試驗，研究了不同脈沖電流參數(shù)對合金再結(jié)晶起始溫度、再結(jié)晶激活能的影響規(guī)律，并對脈沖電流影響合金靜態(tài)再結(jié)晶行為的機理進行了探討。同時進行了不同脈沖電流密度下GH4169合金的800℃高

3、溫拉伸試驗，研究了脈沖電流對合金動態(tài)再結(jié)晶行為的影響規(guī)律及機制。
　　研究發(fā)現(xiàn)，施加脈沖電流顯著降低了合金的再結(jié)晶起始溫度，且降低幅度隨脈沖電流密度、頻率、脈寬的增大而增大。脈沖電流還降低了合金的再結(jié)晶激活能，在4kA、20Hz、30μs脈沖電流下合金的表觀再結(jié)晶激活能為342.71 kJ/mol，相比常規(guī)退火下的577.19 kJ/mol，降低了39.8％。合金的再結(jié)晶機制及再結(jié)晶過程均與δ相的析出密切相關(guān)，當δ相在晶界處分布間

4、距較大、或δ相尺寸較小時，再結(jié)晶趨向于原晶界弓出長大推進，當δ相分布致密、或δ相尺寸較大時，再結(jié)晶趨向于重新形核推進，脈沖電流則通過改變δ相的析出及再結(jié)晶形核與長大行為，進而影響合金的再結(jié)晶過程。
　　脈沖電流使GH4169合金800℃高溫拉伸變形抗力的顯著下降與高溫下脈沖電流對位錯運動的促進作用（純電塑性效應）有關(guān)。而脈沖電流下合金塑性的增加，得益于電塑性效應和脈沖電流對動態(tài)再結(jié)晶行為的促進作用。脈沖電流密度的增大能促進合金動態(tài)