800H合金組織演變規(guī)律與熱加工工藝研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在諸多工業(yè)腐蝕環(huán)境中,鎳基耐蝕合金不僅具有獨特的抗腐蝕甚至抗高溫腐蝕性能,而且強度高、塑韌性好,同時具有良好的可冶煉、鑄造、加工成型和焊接等性能,被廣泛應用于石化、能源、海洋、航空航天等領(lǐng)域。800H合金是最典型的一種鎳基耐蝕合金,自從上世紀50年代問世以來,由于該合金在高溫條件下具有高強度和抗腐蝕能力強的特點,被廣泛地用于制造冶金工業(yè)加熱爐元件、石油化工工業(yè)用管以及核反應堆熱交換器等。然而該合金的熱加工具有變形抗力大、變形溫度高且可加

2、工溫度范圍窄等難點,而且800H合金本身冶煉成本較高,因此,通過熱模擬實驗的方法來進行800H合金熱加工工藝的研究具有重要的學術(shù)和工程意義。
  全文共分為七個章節(jié),其主要工作和結(jié)論如下:
  (1)通過單道次壓縮實驗,研究了熱加工工藝參數(shù)對800H合金變形抗力的影響。在熱變形過程中,800H合金的變形抗力隨應變速率的增加而增大,隨變形溫度的升高而降低,兩者的變化會導致動態(tài)回復和再結(jié)晶等高溫軟化行為的發(fā)生。由此,使得變形程度

3、對變形抗力的影響發(fā)生了復雜變化。在此分析的基礎(chǔ)上,建立了800H合金變形抗力數(shù)學模型,且有較高的擬合精度。
  (2)對不同熱加工工藝下單道次壓縮后試樣的金相組織進行了觀察,利用EBSD分析手段研究了800H合金動態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的規(guī)律:溫度越高,應變速率越低,越有利于動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生。隨溫度變化碳化物等析出相溶解性也有所變化,這一變化對動態(tài)再結(jié)晶的影響不可忽略。利用TEM分析技術(shù),分析了熱加工過程中800H合金亞結(jié)構(gòu)的變化,其主要結(jié)

4、論如下:亞結(jié)構(gòu)主要由高密度位錯墻、形變帶及亞晶組成。原始奧氏體晶界為動態(tài)再結(jié)晶形核的優(yōu)先位置,晶粒內(nèi)部位錯組態(tài)變化所形成的亞晶提供了額外的形核位置。形核機制包括晶界弓出和亞晶長大兩種機制。
  (3)建立了基于Zener-Hollomon方程的800H合金高溫本構(gòu)方程;通過三次多項式擬合研究了800H合金動態(tài)再結(jié)晶臨界應力的預測方法;建立了基于JMA方程的動態(tài)再結(jié)晶動力學方程和體積分數(shù)方程,實現(xiàn)了動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)的準確預報。通過

5、0.2%補償法計算了靜態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù),分析了熱加工工藝參數(shù)對靜態(tài)再結(jié)晶速率的影響規(guī)律,而且在低溫下由于應變誘導析出現(xiàn)象的發(fā)生,使再結(jié)晶曲線出現(xiàn)平臺。建立了基于Avrami方程的靜態(tài)再結(jié)晶動力學方程。
  (4)研究了基于DMM加工圖的基本理論,根據(jù)單道次壓縮的實驗數(shù)據(jù)繪制了不同真應變下800H合金熱加工圖,結(jié)合微觀組織的演變規(guī)律,根據(jù)熱加工圖中安全區(qū)和失穩(wěn)區(qū)的分布進行了800H合金熱加工工藝優(yōu)化。真應變?yōu)?.6時,最佳熱加工溫度

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