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镍基高温合金GH3600是一种典型的固溶强化型高温合金,抗氧化性能好,耐高温腐蚀,具有优良的成形加工能力,常作为结构件应用于航空、航天领域。该合金以Cr、Fe为主要合金成分,具有复杂的合金元素和强化相,合金的组织结构与强化相形态受到热处理工艺的显著影响。作为结构件在高温环境服役时,高温蠕变效应引起晶界滑移,导致合金的高温力学性能下降。通过加入适量B、Zr 等元素可使合金的碳化物类型转变为高温稳定性更强的M6C,同时 碳化物形态发生改变,通过固溶强化、沉淀强化和晶界强化效应显著提高了合金的高温性能。目前,关于镍基高温合金的热处理研究主要集中在强化相形态 与转变机制方面,对固溶处理过程合金的再结晶行为与强化相形态开展研究,分析固溶温度对GH3600合金微观组织演变和显微硬度的影响,为后续时效处理提供最佳的组织条件。
(1)随着固溶温度的升高,GH3600合金再结晶程度增加,高于960℃时合金晶粒中形成孪晶结构,显微组织变得均匀。
(2)固溶温度低于960℃时,第二相颗粒大量残留在原始晶界或孪晶界位置,阻碍了再结晶晶粒的长大,当温度高于1010℃时,第二相全部溶解使得合金晶粒尺寸急剧增加。
(3)固溶温度为1010℃时,合金形成均匀的晶粒组织和孪晶结构,并发生新的第二相析出反应,合金硬度值达到152.6HV10。
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