一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法技术

本发明专利技术属于高温合金热加工技术领域，涉及一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法，具体包括：在观察前先对镍基高温合金棒材进行处理得到饼坯，由于其轴向变形量不同、径向温度不同，可得到不同状态的组织；在饼坯中间沿径向方向按照从上至下编号1～4，沿轴向方向按照从左至右编号4～9的顺序给试样编号，并按照编号的试样位置完成取样，利用光学显微镜观试样径、轴向组织，可观察从原始组织、拉长晶、项链晶到再结晶这一系列动态再结晶过程全组织演变，对于难变形镍基高温合金工业化生产过程中大规格棒材热加工过程工艺设计与组织预测具有一定参考价值。组织预测具有一定参考价值。组织预测具有一定参考价值。

【技术实现步骤摘要】
一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法


[0001]本专利技术属于高温合金热加工
，涉及难变形镍基高温合金，具体涉及一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法。

技术介绍

[0002]难变形镍基高温合金是γ
′
相沉淀强化型镍基变形高温合金，该类合金使用温度为760℃～870℃，可广泛应用于航空、航天、石油、化工及发电等领域，适用于制作涡轮盘、工作叶片、高温紧固件、火箭筒、轴、涡轮机匣等零件。
[0003]业内悉知，镍基高温合金组织的均匀性对性能影响很大。随着晶粒不均匀性的增大，合金持久寿命明显下降；而且难变形镍基高温合金变形温度范围窄，组织对于变形量与变形温度极为敏感，易出现动态再结晶不完全现象，导致混晶出现。因此需要深入了解难变形镍基高温合金动态再结晶组织演变过程。现有技术对难变形镍基高温合金动态再结晶组织演变观察一般采用Gleeble热模拟试验机来模拟不同状态下的再结晶组织，为理想状态下的多组试验，其观察结果无法应用于工业生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法，通过观察难变形镍基高温合金动态再结晶过程各阶段组织演变，对难变形镍基高温合金工业化生产过程中大规格棒材热加工过程工艺设计与组织预测具有一定的参考价值，且观察结果可直接应用于工业生产。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法，所述方法包括：
[0007]在观察前先对镍基高温合金棒材进行处理得到饼坯，所述处理方法如下：选取难变形镍基高温合金棒材；对所述难变形镍基高温合金棒材进行一火次镦粗锻造，锻造完成后空冷，得到饼坯；
[0008]在所述饼坯中间取试样：沿径向方向按照从上至下编号1～4，沿轴向方向按照从左至右编号4～9的顺序给试样编号，并按照编号的试样位置完成取样；
[0009]利用光学显微镜观察1～9号试样径、轴向组织，观察难变形镍基高温合金动态再结晶过程全组织演变。
[0010]进一步，所述难变形镍基高温合金动态再结晶过程全组织包括：原始组织、拉长晶、项链晶及再结晶组织。
[0011]进一步，所述难变形镍基高温合金棒材的高径比为1.0～1.5，Al+Ti元素含量为4.0％～5.5％，晶粒度为均匀ASTM 4～6级。
[0012]进一步，一火次镦粗锻造的加热温度为1000℃～1020℃，镦粗速率为15mm/s～20mm/s，变形量为45％～50％。
[0013]进一步，所述一火次镦粗锻造采用快锻机进行。
[0014]进一步，所述快锻机采用45MN或80MN快锻机。
[0015]与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案包括以下有益效果：将难变形镍基高温合金棒材加热、镦粗成饼坯后，由于其轴向变形量不同、径向温度不同，可得到不同状态的组织。通过在饼坯中间取样，具体为：沿径向方向按照从上至下编号1～4，沿轴向方向按照从左至右编号4～9的顺序给试样编号，并按照编号的试样位置完成取样，观察1～9号试样径、轴向组织，可获得从原始组织、拉长晶、项链晶到再结晶完成这一系列动态再结晶过程全组织演变。且该方法对于难变形镍基高温合金工业化生产过程中大规格棒材热加工过程、工艺设计与组织预测具有一定参考价值。
附图说明
[0016]图1为本专利技术提供的难变形镍基高温合金棒材镦粗过程示意图；
[0017]图2为本专利技术提供的难变形镍基高温合金饼坯取样示意图；
[0018]图3为本专利技术提供的难变形镍基高温合金动态再结晶演变过程未变形组织光镜图；
[0019]图4为本专利技术提供的难变形镍基高温合金动态再结晶演变过程长晶组织光镜图；
[0020]图5为本专利技术提供的难变形镍基高温合金动态再结晶演变过程项链晶组织光镜图；
[0021]图6为本专利技术提供的难变形镍基高温合金动态再结晶演变过程完全再结晶组织光镜图。
具体实施方式
[0022]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0023]本专利技术提供了一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法，具体包括以下步骤：
[0024]步骤1、在观察前先对镍基高温合金棒材进行处理得到饼坯，所述处理方法为：选取高径比为1.0～1.5，Al+Ti元素含量为4.5％～4.65％，晶粒度为均匀ASTM 4～6级的难变形镍基高温合金的棒材；采用快锻机对难变形镍基高温合金棒材进行一火次镦粗锻造，加热温度为1000℃～1020℃，镦粗速率为15mm/s～20mm/s，变形量为45％～50％，锻造过程如图1所示，锻造完成后空冷，得到饼坯；
[0025]步骤2、在所述饼坯中间取试样：沿径向方向按照从上至下编号1～4，沿轴向方向按照从左至右编号4～9的顺序给试样编号，按照图2所示编号的试样位置完成取样；
[0026]步骤3、化学腐蚀后利用光学显微镜观察1～9号试样径、轴向组织，观察难变形镍基高温合金动态再结晶过程全组织演变：图3为难变形镍基高温合金动态再结晶演变过程未变形组织光镜图；图4为难变形镍基高温合金动态再结晶演变过程长晶组织光镜图；图5为难变形镍基高温合金动态再结晶演变过程项链晶组织光镜图；图6难变形镍基高温合金动态再结晶演变过程完全再结晶组织光镜图。
[0027]实施例1
[0028]本实施例提供了一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法，具体包
括以下步骤：
[0029]步骤1、在观察前先对镍基高温合金棒材进行处理得到饼坯，所述处理方法为：选取尺寸为Φ230
×
240mm，Al+Ti元素含量为4.0％，晶粒度为均匀ASTM5～6级的难变形镍基高温合金的棒材；采用45MN快锻机对难变形镍基高温合金棒材进行一火次镦粗锻造，加热温度为1020℃，镦粗速率为20mm/s，变形量为50％，锻造完成后物料空冷，得到饼坯；
[0030]步骤2、在饼坯中间取试样：沿径向方向按照从上至下编号1～4，沿轴向方向按照从左至右编号4～9的顺序给试样编号，按照编号的试样位置完成取样；
[0031]步骤3、化学腐蚀后用光学显微镜观察1～9号试样径、轴向组织，观察难变形镍基高温合金动态再结晶过程全组织演变。
[0032]实施例2
[0033]本实施例提供了又一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法，具体包括以下步骤：
[0034]步骤1、在观察前先对镍基高温合金棒材进行处理得到饼坯，所述处理方法为：选取高径比为1.0，Al+Ti元素含量为4.4％，晶粒度为均匀ASTM4级的难变形镍基高温合金的棒材；采用80MN快锻机对难变形镍基高温合金棒材进行一火次镦粗锻造，加热温度为1000℃，镦粗速率为15mm/s，变形量为45％，锻造完成后物料空冷，得到饼坯；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法，其特征在于，所述方法包括：在观察前先对镍基高温合金棒材进行处理得到饼坯，所述处理方法如下：选取难变形镍基高温合金棒材；对所述难变形镍基高温合金棒材进行一火次镦粗锻造，锻造完成后空冷，得到饼坯；在所述饼坯中间取试样：沿径向方向按照从上至下编号1～4，沿轴向方向按照从左至右编号4～9的顺序给试样编号，并按照编号的试样位置完成取样；利用光学显微镜观察1～9号试样径、轴向组织，观察难变形镍基高温合金动态再结晶过程全组织演变。2.根据权利要求1所述的观察镍基高温合金动态再结晶过程组织演变的方法，其特征在于，所述难变形镍基高温合金动态再结晶过程全组织包括：原始组织、拉长晶、项链晶及再结晶组织。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘谨，曹国鑫，张建伟，付宝全，刘向宏，史蒲英，赵小花，王凯旋，
申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：