GH690合金晶粒细化受到热变形参数的影响

　　GH690合金是一种铬含量为30%左右的镍基变形高温合金，在各种高温水溶液中均具有优良的耐晶间腐蚀和抗应力腐蚀开裂能力，非常适用于制造核工业中蒸汽发生器的传热管。
　　
　　镍基合金的加工性能通常较差，一般需要制定合理的热加工工艺，逐步细化晶粒，改善加工性能，否则在后续的冷加工工序中，容易出现裂纹甚至破裂等缺陷。此外，适当地细化晶粒也有利于提高GH690合金的耐蚀性能。虽然晶粒大小通常对腐蚀速度的影响较小，但是，当晶粒增大，晶界加宽，晶界上的杂质增多，从而使晶间腐蚀的倾向增大，这对GH690合金耐蚀性能不利。因此，研究热变形参数对GH690合金晶粒细化的影响具有较大的实用价值。通过在Gleeble-3500热模拟试验机上进行GH690合金的高温等温压缩试验，研究变形温度、应变速率和变形量等热变形参数对GH690合金晶粒细化的影响，从而为实际生产中制定、优化GH690合金热加工工艺提供一定的参考依据。
　　
　　实验材料采用热锻直径为15mm的GH690棒材，其化学成分为（质量分数，％）：
　　
　　0.038C，0.36Si，0.30Mn，0.0017P，0.0021S，28.72Cr，10.05Fe，0.33Al，0.29Ti，余量为Ni。材料经1060℃、保温30min固溶处理后，车削加工成Φ8mm×12mm的圆柱形试样，其显微组织为均匀的等轴晶粒。采用Gleeble-3500热模拟试验机进行等温恒应变速率压缩试验，压缩试验时，在压头与试样两端接触处夹一层钽片进行润滑，以减少摩擦对应力与变形状态的影响。实验温度为：950、1000、1050、1100、1150、1200和1250℃，应变速率为：0.001、0.01、0.1、1.0和10.0s-1，真应变为0.7。加热阶段试样的升温速率为10℃/s，保温时间为3min。
　　
　　GH690合金在950～1250℃、0.001～10s-1条件下热变形时，随着真应变的增加，GH690合金动态再结晶的晶粒尺寸逐渐减小，但当真应变达到0.5后，随着真应变继续增加，动态再结晶晶粒尺寸变化不大；随着变形温度的降低或应变速率的增加，动态再结晶晶粒尺寸逐渐减小。当应变速率选择1～10s-1、热变形温度控制在1150～1200℃、真应变大于0.5时，GH690合金的晶粒尺寸可控制在10～30μm。