鍛造小件微觀晶粒結(jié)構(gòu)光學(xué)分析圖像顯微鏡

  在傳統(tǒng)模鍛中，模具將被加熱到不同的溫度，其材料通常采用高強度
工具鋼。在這種模鍛方式下，鍛造元以非?？斓膽?yīng)變速率變形。其概念類
似于鐵匠錘打以在最短的時間內(nèi)產(chǎn)生最大的變形。熱壓模具的使用是昂貴
的，但熱壓模能生產(chǎn)出更好的近凈成型。同時，由于模具冷淬的削弱，熱
模能得到更均勻的晶粒結(jié)構(gòu)。冷淬效應(yīng)產(chǎn)生于相對較冷模具與熱工件的接
觸，能局部改變工件的微觀結(jié)構(gòu)和性能。冷淬效應(yīng)在鎳基高溫合金中非常
普遍，這是因為鎳基高溫合金低的熱導(dǎo)率導(dǎo)致了較大的非均勻性。
  傳統(tǒng)模鍛不能加工高強度合金，也就是含有大體積分量析出相（通常
為y 7相）的合金，因為它們在承受大應(yīng)變速率變形時通常會帶來嚴重的破
壞。對此，可以采用使用高溫鉬合金模具的等溫模鍛。在整個加工過程中
，工件和模具都處于相同的溫度下。等溫模鍛在真空中進行，工件以比傳
統(tǒng)模鍛低得多的應(yīng)變速率進行超塑性變形。

  固結(jié)
  裝罐之后，粉末要經(jīng)過熱等靜壓成型( HIP)或熱壓成型循環(huán)操作。在
熱等靜壓成型中，鋼罐與高溫合金粉末在高溫高壓條件下壓縮。該階段的
溫度需要謹慎選擇以使特定相在晶界上析出，從而得到想要的晶粒尺寸并
避免可能的熱誘導(dǎo)孑L隙的出現(xiàn)。
  盡管HIP加工能得到致密的微觀結(jié)構(gòu)，但為了得到完全致密的坯錠，合
金還要經(jīng)過擠壓。在此加T工序中，固結(jié)的粉末要在對應(yīng)溫度下承受大應(yīng)變
擠壓。這使得材料充分再結(jié)晶，從而得到細晶粒結(jié)構(gòu)，并完成破壞之前由
粉末冶金加T產(chǎn)生的預(yù)先晶界。鋼罐的材料在此后用機械或化學(xué)方法移除，
然后將坯錠分解為大量待鍛造小件，稱為鍛造元。

  鍛造
  由鑄造或粉末冶金工序得到的鍛造元直徑有限且為圓柱形，必須經(jīng)過熱
加工才能具有輪盤轉(zhuǎn)子的幾何構(gòu)型。這要經(jīng)過一道或多道鍛造工序。在鍛
造中，材料被置于幾套成型模具之間以得到近凈(net shape)構(gòu)型。在鍛造
前，鍛造元要在爐中加熱至略低于其固溶溫度以防止晶粒長大，從而便于
加工。

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