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GH4169高温合金广泛应用于航空航天等领域,其微观组织决定了使用性能,通过对组织的分析,可以评判其使用性能是否符合工程实际使用的需求,常规的微观组织检测使用金相或电子显微镜分析,需要对零件进行破坏性试验且不能实现在役检测。本论文研究GH4169合金材料合金组织与涡流、磁导率、电导率间的关系,力图建立材料的涡流信号、电导率、磁导率特征和组织的关系,实现材料材料的组织无损检测和评价。 本文通过改变GH4169合金固溶温度、冷却方式形成不同的微观组织,用差热分析确定其相变点和强化相的溶解温度,用金相法、电镜观察其组织变化,用ImageJ开放平台自编金相分析软件提取金相组织的特征参数(平均晶粒直径、晶粒长轴、晶粒短轴等),并测量不同组织状态下的材料硬度,随后对不同金相组织、残余应力的试样进行涡流电导率测量、在固定磁场强度条件的的表面磁感应强度测量、和涡流提离点差幅值测量。 金相分析结果表明,在GH4169合金相变温度以下固溶处理,因为δ相的存在,在晶间起到钉扎作用,所以晶粒平均直径(26~28μm)、长轴(30~36μm)和短轴尺寸(20~22μm)增长并不明显,在相变点以上固溶处理时,晶粒直径增长速度明显增大(50~123μm)。涡流电导率测量表明相变点以下的电导率高于相变点以上电导率,电导率随固溶温度升高而下降,垂直于表面磁感应强度随固溶温度升高而升高,涡流提离点差幅值随固溶温度升高减小,这些变化均对应固溶过程中强化相的溶解,固溶原子融入基体,晶格畸变增加,导致电导率下降、涡流提离点差幅值减小、强化相对磁畴的钉扎作用降低,相对磁导率上升。随着合金热处理状态的改变,金相组织随之发生变化,材料电磁特性亦发生改变。 本论文的研究结果可以用于无损检测GH4169的组织变化,用于航空发动机中高温长期使用的GH4169组织演变关系研究,保证航空发动机的使用安全。