發(fā)布時間：2019-11-22 01:45

【摘要】：本文采用電子束熔絲成形方法制備了GH4169合金試樣,分析了電子束熔絲成形工藝參數(shù)的匹配關系,采用金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜(EDS)等分析測試手段研究了電子束熔絲成形GH4169合金的組織特征;獲得了成形后GH4169合金力學性能,揭示了熱處理對成形態(tài)組織及力學性能的影響規(guī)律。主要得到如下研究結果:電子束流、送絲速度及成形速度是影響成形的關鍵參數(shù),三者相互匹配可保證熔絲穩(wěn)定性和良好的成形;單道多層成形時,隨堆積層數(shù)的增加成形高度增幅遞減;雙程送絲會加劇成形過程中的熱累積效應,因此單道多層成形宜采用單程送絲;層高和熔積間距對多道多層成形有重要影響;多道多層采用間歇式成形有助于減少成形過程中的熱量累積效應改善組織均勻性。電子束熔絲快速成形GH4169合金成形良好,無明顯成形缺陷。從宏觀上可觀察到沿沉積方向生長的粗大柱狀晶,柱狀晶內(nèi)部出現(xiàn)了細長的樹枝晶,且呈現(xiàn)出很強的取向性。枝晶間距很小且枝晶間存在大量粗大Laves條帶和少量MC相。層帶結構的出現(xiàn)使得組織均勻性降低。多道多層試樣中出現(xiàn)了水平生長的枝晶,其附近Laves相很少且有等軸晶出現(xiàn)。成形合金宏觀偏析較弱,但在枝晶間與枝干處存在微觀偏析。單道多層成形合金沿高度方向顯微硬度上升趨勢明顯。多道多層沿高度方向的顯微硬度先升高而后在較長距離內(nèi)在小范圍內(nèi)波動,最后迅速下降。同一層硬度均波動較小。成形態(tài)合金常溫拉伸強度較低,塑性較好;其斷裂方式為穿晶斷裂。固溶后組織中的層帶結構幾乎完全消失,枝晶也逐步弱化。枝晶間條帶Laves明顯減少,轉變?yōu)轭w粒甚至消失。隨保溫時間的延長或固溶溫度的增加,合金發(fā)生再結晶,晶粒顯著長大。經(jīng)1100℃固溶1h后,層帶結構也基本得到消除,枝晶間及其他區(qū)域的Laves相幾乎完全溶解,合金元素分布和組織均趨于均勻化。晶粒長大明顯且晶粒內(nèi)出現(xiàn)了一些孿晶。電子束熔絲快速成形GH4169合金較佳的固溶工藝為1100℃保溫1h。經(jīng)1100℃×1.5h均勻化及1100℃×1.5h均勻化+980℃×1h固溶(δ時效)處理后枝晶明顯弱化,晶粒明顯長大;后者晶粒相比前者有所細化但分布不均,同時晶粒內(nèi)出現(xiàn)較多孿晶。均勻化+固溶δ(時效)+雙時效處理后組織轉變?yōu)檩^細的等軸晶,但分布不均。隨固溶溫度的提高或保溫時間的延長,沿高度方向上的硬度逐漸降低,且成形態(tài)硬度增大規(guī)律減弱,而1100℃固溶1h后高度方向硬度更是大幅度降低;同一層上的硬度也大幅度降低。而1160℃固溶1h及1100℃均勻化1.5h后硬度基本未變。均勻化+δ時效+雙級時效后沿高度方向及同一層上的硬度均大幅度提高。經(jīng)1100℃×1h固溶+雙級時效處理及1100℃×1.5h均勻化+980℃×1h的δ時效+雙級時效后,合金強度均明顯提高,接近鍛件水平,但后者延伸率更大。熱處理后拉伸斷口仍表現(xiàn)出明顯的韌性斷裂特征,斷裂方式是穿晶斷裂。
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG132.3;TG661

【參考文獻】

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本文編號：2564268