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GH3128合金是钢铁研究总院于20 世纪60年代研制成功的以W、Mo、Al和Zr等元素进行综合固溶强化的镍基变形高温合金。该合金在固溶状态为单相奥氏体组织,含有少量细小均匀分布的TiN和 M C,在长期失效过程中析出M.C、u以及 MzsC,等相。该合金具有高的塑性、良好的抗氧化性、较高的持久蠕变强度以及良好的冲压和焊接性能等,可用于制造长期在950 ℃工作的航空发动机火焰筒、加力燃烧室壳体等零部件。目前对该合金的研究主要集中在高温力学性能、抗高温氧化性能、热加工以及焊接连接等方面,对其固溶处理对该合金的晶粒长大规律的研究报道较少。为了选择合适的固溶参数以得到理想的奥氏体晶粒组织,需要对GH3128合金的晶粒长大规律进行具体研究。笔者系统研究了固溶温度和保温时间对合金晶粒长大的影响,通过线性回归分析建立了GH3128合金在不同固溶温度和保温时间下的晶粒长大模型。
化学成分
GH3128合金在不同固溶温度和保温时间下奥氏体平均晶粒尺寸如表2所示。
表3为固溶温度1140~1200℃,不同保温时间情况下模拟值与试验值之间的对比情况,可以看出在固溶温度1200℃,保温时间20min时模拟值与试验值的对比出现最大相对误差9.81%,两者具有较好的一致性,说明用Sellars模型对预测GH3128合金奥氏体晶粒长大规律具有较高的准确性。
奥氏体晶粒尺寸随加热温度的升高和保温时间的延长而逐渐增大,且固溶温度对晶粒尺寸的影响明显大于保温时间对晶粒尺寸的影响。