TA的每日心情 | 难过
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发表于 2008-8-15 20:03:41
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为了获得较高的力学性能，高温合金的总压缩比通常控制在4～10范围内。
, D% A7 R7 n; |% k' C 晶粒尺寸对高温合金的性能有较大影响，从室温力学性能的角度看，晶粒愈细愈好。例如GH135合金，当晶粒度从 4～6级细化到 7～9级时，室温疲劳强度从 290MPa提高到400MPa，但从高温性能角度看，晶粒适当粗些可使晶界总面积减少，有利于提高合金的持久强度。对于高温合金来说，晶粒大小不均匀是最有害的，它将使持久强度和抗蠕变强度显著降低。因此，综合晶粒度对室温和高温性能的影响，取均匀适中晶粒为宜。: ~& ? w B; e
高温合金锻件晶粒的最终尺寸除与固溶温度等有关外，还与固溶前锻件的组织状态有很大关系。如果锻后是未再结晶的组织．而且处于临界变形程度时，固溶处理后将形成粗大晶粒；如果锻后是完全再结晶组织，固溶处理后一般可以获得较细较均匀的晶粒；如果锻后是不完全再结晶组织，固溶处理后晶粒将是大小不均匀的。锻件的组织状态取决于锻造温度和变形程度，应注意控制。
' w9 T2 i' o* `# L' T& f0 E# n0 k7 U: c9 e 高温合金的锻造特点是：! c8 d3 @$ D# q) ~/ x* X# {0 I
1.塑性低' Z2 z! }! l7 ?# H
高温合金由于合金化程度很高，具有组织的多相性且相成分复杂，因此，工艺塑性较低。特别是在高温下，当含有s、Ph、Sn等杂质元素时，往往削弱了晶粒间的结合力而引起塑性降低。' I5 i4 b: C# d1 k2 J# h# d: `8 s
高温合金一般用强化元素铝、钛的总含量来判断塑性高低，当总含量≥6％（质量分数）时，塑性将很低。镍基高温合金的工艺塑性比铁基高温合金低。高温合金的工艺塑性对变形速度和应力状态很敏感。有些合金铸锭和中间坯料需采用低速变形和包套镦粗，包套轧制，甚至包套挤压才能成形。* ?' P) q) @8 ?* m4 R
2.变形抗力大5 h% j2 o! e, n( ~
由于高温合金成分复杂，再结晶温度高，再结晶速度慢，在变形温度下具有较高的变形抗力和硬化倾向。变形抗力一般为普通结构钢的4～7倍。
; g6 k2 ]3 L! c- D$ z, P) {. l 3.锻造温度范围窄
, u i! T, h* ~0 a 高温合金与碳钢相比，熔点低，加热温度过高容易引起过热、过烧。若停锻温度过低，则塑性低、变形抗力大，且易产生冷热混合变形导致锻件产生不均匀粗晶。因此，高温合金锻造温度范围很窄，一般才200℃左右。而镍基耐热合金的锻造温度范围更窄，多数在100～150℃，有的甚至小于100℃。. ?* N# x# {+ g! K5 U) o0 `
4.导热性差4 i) G! H8 g9 T9 P# o
高温合金低温的热导率较碳钢低得多，所以，一般在700～800℃范围需缓慢预热，否则会引起很大的温度应力，使加热金属处于脆性状态。3 j0 ~7 u+ ^% L) @2 C- z
（二）锻造过程中常见的缺陷与对策
w+ b) g* e$ S 高温合金锻件，除了因原材料冶金质量不良引起的非金属夹杂、异金属夹杂、带状组织。分层、碳化物堆积、点状偏析、残留缩孔和疏松等缺陷外，由于锻造工艺不当经常出现的缺陷有下面几种：
& D+ g5 h3 S; x) ~+ w, n 1.粗晶
4 @' ^- a$ i% P 粗晶是指在锻件中存在有晶粒粗大或晶粒大小不均匀的组织。它是高温合金锻件中最常见M一种缺陷。粗晶使材料的疲劳和持久性能明显下降。涡轮叶片、涡轮盘等重要零件，对粗晶均有严格要求。粗晶产生的主要原因有：变形温度低于或接近于合金再结晶温度；加热温度过高，变形程度小（处于临界变形程度范围内）或变形不均匀，以及合金成分控制不当等。具体介绍如下。+ D Q; g- S. H; O2 o, |" U0 n
锻造加热温度过高或原始晶粒过大，锻造时变形分布不均匀或变形小的部分落人临界变形范围；或锻造温度过低，形成冷热混合变形，固溶处理后在锻件体内将产生晶粒大小不均匀。防止的对策是控制好加热和锻造温度；改善坯料形状，使模锻时各断面变形尽量均匀一致；以及采用原始晶粒度小的坯料等。 |
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