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通过实验研究了定向凝固镍基高温合金DZ17G在不同的载荷作用下变形后,经过不同制度的固溶热处理后的再结晶行为,利用ANSYS有限元软件模拟了其变形场及残余应力分布,利用计算结果预测了再结晶的深度,得到与实验一致的结果。首先对DZ17G试样表面分别用不同载荷使试样产生塑性变形,然后在不同温度下进行热处理。再利用光学显微镜和扫描电镜(SEM),分析高温合金DZ17G再结晶后的组织特征。实验结果表明,定向凝固镍基高温合金DZ17G表层变形后,通过固溶热处理会发生再结晶现象。通过一系列温度和载荷的实验,得出分别用1500、1250、1000、750kg的载荷加载后,DZ17G合金的临界再结晶温度为1180℃。而用500kg载荷加载的试样临界再结晶温度是1220℃。通过光学显微镜对组织的观察,发现随温度的升高和载荷的增大再结晶的深度变大,晶粒尺寸也变大。
扫描电镜的观察发现:再结晶优先形核和长大在γ相细小的枝晶杆内部;在接近压痕表面的大变形区,共晶组织、碳化物和一些晶体缺陷周围易产生再结晶晶胞。但随着温度的升高,共晶组织、碳化物等大的粒子阻挡再结晶晶界的推移。用ANSYS模拟DZ17G合金塑性变形行为,得到组织内的应力和应变分布图。根据合金内临界塑性应变深度,预测出合金内再结晶的深度,预测结果与实验结果吻合。