一、GH1040材料概述
GH1040 是一種以 Ni、Mo、Cr、N 等元素組成的固溶強化型鐵基高溫合金,鎳元素約占26% 。具有良好的 熱、冷加工性能,在 - 253 ~ 700 ℃溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能,650 ℃以下的屈服強度居變形高溫合金的。在 990 ~ 1000 ℃下短時使用可達到足夠高的瞬時強度; 熱加工塑性良好。
1、化學(xué)元素
2、力學(xué)性能: 屈服強度 σ0. 2≥205 MPa; 伸長率 δ5≥ 40% ; 硬 度≤187 HB( ≤90 HRB,≤200 HV) ;抗拉強度 σb≥520 MPa; 斷面收縮率 ψ≥ 50% ;
3、熱處理: 固溶溫度 1010 ~ 1150 ℃,快冷。
4、使用范圍:
適用于制造工作溫度為550~1000℃的零件。 能制造各種形狀復(fù)雜的零件,用于制造航天、航空、核能、石油工業(yè)和擠壓模具、燃?xì)廨啓C等行業(yè)(渦輪葉片除外)的一般承重零件(渦輪葉片除外),用于制造工作溫度低于 950 ℃ 的渦輪機 發(fā)動機燃燒室和加力燃燒室等部件。
二、金相組織分析
1、取GH1040鍛坯的橫截面和縱斷面試樣進行金相分析,結(jié)果如圖1和圖2所示。從橫截面看,GH1040鍛造后的鑄錠大部分晶粒細(xì)小均勻 ,但仍有少數(shù)地方的仍然存在晶粒破碎不足。 并且在晶界上有少量的二次析出物。 從縱切面看,鍛坯無明顯帶狀結(jié)構(gòu),晶粒均勻,晶界處有少量二次析出物。
2、GH1040鍛坯熱軋后,取橫向和縱向截面樣品進行金相分析。 結(jié)果如圖3和圖4所示。從截面上看,GH1040鍛坯熱軋后晶粒細(xì)小均勻,晶界處有少量二次析出物。 從縱斷面看,軋制后的縱斷面(沿軋制方向)具有明顯的帶狀結(jié)構(gòu),這是由于鑄錠中粗大的枝晶在軋制過程中沿變形方向拉長,使得枝晶偏析 鋼錠中的非金屬夾雜物在熱加工過程中逐漸與金屬的變形方向?qū)R,從而形成帶狀結(jié)構(gòu)。
3、圖5(a)是溶液溶解前樣品的結(jié)構(gòu),可以看出帶狀結(jié)構(gòu)明顯,晶界模糊。 圖5(b)表明,固溶處理后,帶狀結(jié)構(gòu)明顯消除,晶界非常清晰。 在萬能拉伸試驗機上固溶前后對 GH1040 軋制盤條 3.2 樣品進行拉伸試驗。 固溶前后的抗拉強度和伸長率如圖6所示。從圖中可以清楚地看出固溶后抗拉強度降低,伸長率增加。 其原因可能是固溶處理后扭曲的晶格恢復(fù),拉長和破碎的晶粒再結(jié)晶,對消除加工硬化和便于后續(xù)冷加工起到積極作用。