论文部分内容阅读
Hastelloy C-276合金是典型的Ni-Cr-Mo系固溶强化型镍基耐蚀合金,因其优异的耐多种类型腐蚀的能力,被称作是万能型耐蚀合金,该合金还具有良好的力学性能,目前广泛应用于石油化工、烟气脱硫、造纸、海洋、能源等工业领域苛刻的腐蚀环境。本文对Hastelloy C-276合金在热变形过程中的显微组织演变规律进行了系统的研究,构建了体现其热变形特点的本构关系模型和描述其组织演变规律的动态再结晶模型,通过C-276合金的锻造试验对建立的模型进行了验证。此项工作的开展为实际成形工艺中的组织控制和预测及热加工工艺的数值模拟奠定了理论依据。采用热物理模拟(压缩)实验研究了Hastelloy C-276合金的高温塑性变形行为,对获得的流变应力曲线进行了数据修正,求解了C-276合金热变形峰值应力条件下的材料常数：a=0.003735、n=4.4285、Q=446.51097KJ/mol及A=1.11×1016.建立了该合金热变形的本构关系模型并进行了验证,结果表明所建立的本构模型能准确的预测该合金的高温塑性变形行为。通过分析不同变形条件下的流变应力曲线和变形后的显微组织,研究了HastelloyC-276合金热变形过程中的组织演变规律,建立了组织演变模型。C-276合金在热变形过程中发生了动态再结晶软化行为,变形条件对再结晶过程有显著的影响,变形温度升高和应变速率减小都会促使动态再结晶越早发生。当T≥1150℃、ε=0.01s-1和10.Os-1时,ε达到0.5时动态再结晶基本完成,若变形量继续增加,则发生再次动态再结晶；而当ε=0.7、ε=0.1s-1和1.0s-1时,T≥1200℃时才会发生完全动态再结晶。建立的C-276合金的动态再结晶体积分数模型与再结晶动力学模型相当吻合,平均误差为2.16%；所构建的再结晶晶粒长大模型能较准确的预测再结晶晶粒尺寸,平均误差为6.63%。利用OM、EBSD等分析方法研究了Hastelloy C-276合金热变形动态再结晶形核机制,结果表明,C-276合金热变形过程动态再结晶形核机制以原始晶界弓出形核的不连续动态再结晶为主；此外,热变形过程中还发生了小角亚晶通过迁移、合并的方式逐步转变为再结晶晶粒的连续动态再结晶。根据建立的C-276合金组织演变模型选择合适的锻造工艺参数,进行C-276合金的二次锻造试验。锻造工艺采用一火次成形,锻造温度T=1200℃,锻造比K=1.4。锻造后获得了比较均匀的动态再结晶组织。