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本文主要研究了Nimonic 80A高温合金在热变形过程中低CSLΣ3n形态和分布的的演变规律,并建立了Σ3n晶界密度(BLDnΣ3)与变形工艺参数的响应关系,为调控Σ3n晶界含量及分布提供理论依据。首先运用背散射电子衍射技术(EBSD)对Nimonic 80A高温合金等温压缩后的试样进行表征,得到其微观组织取向分布图。之后研究了其不同变形温度下的的高温变形行为,动态再结晶机制以及在不同的动态再结晶机制下孪晶的演化过程。同时讨论了不同变形参数下晶界角度的演变和低CSL晶界的演变。最终根据变形参数对BLDnΣ3和晶粒尺寸影响的分析,拟合出BLDnΣ3对晶粒尺寸的响应关系,建立了BLDnΣ3对变形工艺参数的唯象型模型并验证其可靠性。该研究对建立BLDnΣ3与工艺参数之间的响应关系和通过工艺参数来调控Σ3n晶界含量和分布有重要理论意义和实际应用价值。文章主要研究内容及结论如下:(1)利用Gleeble-3500热模拟压缩实验机完成了Nimonic 80A镍基耐热合金在温度范围为1000-1150℃和应变速率范围为0.001-10 s-1的轴对称等温压缩试验,基于Channel 5的取向差识别功能对不同变形温度下Nimonic 80A变形过程中的动态再结晶机制进行识别,并分析不同动态再结晶机制下孪晶的演变机制。(2)对不同变形条件下发生变形的Nimonic 80A试样的晶界角度和CSL晶界的分布演变进行分析,发现在材料变形过程中,取向差为60°的晶界占所有晶界的比重最大,而低CSLΣ3n(Σ3、Σ9、Σ27)晶界在所有CSL晶界中所占比重最大。(3)分析不同变形参数下Σ3n的分布特征和密度以及晶粒尺寸随温度、应变速率和应变的变化规律。进一步证明(50)3晶界是在再结晶晶粒发生时通过偶然生长机制生成的,而Σ9和Σ27晶界时在晶粒生长的过程中通过晶界生长机制由特殊晶界之间的吞噬合并生成的。并且通过分析发现在一定的变形温度下,晶粒尺寸和BLDnΣ3的演变规律有一定的关联性。(4)基于不同变形参数对BLDnΣ3和晶粒尺寸演变规律的分析,建立了BLDnΣ3对晶粒尺寸的回归曲线关系用方差分析验证了该回归曲线的准确可靠性,最终构建了BLDnΣ3对工艺参数的响应关系,并对该响应曲线的泛化能力进行检验,结果证明该唯象型模型可以准确地反映BLDnΣ3与工艺参数之间的关系。