上海雄鋼特種合金有限公司

N08800合金是一種Ti穩(wěn)定的Ni-Fe-Cr鐵鎳基合金，具有較高的高溫強度、優(yōu)異的高溫抗氧化性能、抗氯離子腐蝕性能和抗應(yīng)力腐蝕性能，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)加熱爐設(shè)備、核電站傳熱管和高端電熱管制造。該合金合金化程度高，熱加工溫度范圍窄，塑性差，變形抗力大，合金熱塑性成形困難。近年來，國內(nèi)外對該合金的研究報道大多集中在焊接性能和腐蝕性能上，而對其熱變形特性的報道很少。

不同變形溫度和應(yīng)變速率下的N08800。每條流變曲線都表現(xiàn)出相似的變化規(guī)律。變形初期，隨著應(yīng)變的增加，流變應(yīng)力迅速增加到一個峰值，然后逐漸降低，直至趨于穩(wěn)定。這主要是由于變形初期位錯密度迅速增加，以加工硬化為主，流動應(yīng)力迅速增加。達(dá)到峰值應(yīng)力后，隨著變形的繼續(xù)，材料發(fā)生動態(tài)軟化-動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶，流變應(yīng)力逐漸降低并趨于穩(wěn)定。還可以看出，當(dāng)應(yīng)變速率一定時，流變應(yīng)力隨著變形溫度的升高而降低。這主要是因為變形溫度升高，原子劇烈振動，動能增加，位錯更容易滑移和爬升，材料強度降低。同時，高溫更有利于材料的動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶，軟化過程更加充分。

N08800合金在1.0s-1應(yīng)變速率和不同變形溫度下的顯微組織表明，在實驗范圍內(nèi)，N08800合金發(fā)生了不同程度的動態(tài)再結(jié)晶。在1150℃變形時，原始晶界周圍出現(xiàn)許多細(xì)小的動態(tài)再結(jié)晶晶粒，此時動態(tài)再結(jié)晶已經(jīng)形核。1200℃時，合金中的原始大晶粒逐漸被細(xì)小的等軸再結(jié)晶晶粒所取代，但仍有少量未再結(jié)晶的原始晶粒殘留。在1250~1280℃時，顯微組織完全為動態(tài)再結(jié)晶，原有晶粒全部被新晶粒取代。這是因為隨著變形溫度的升高，晶界遷移速度加快，位錯運動加快，為動態(tài)再結(jié)晶提供了更大的驅(qū)動力，加速了動態(tài)再結(jié)晶。

N08800合金在1280℃和不同應(yīng)變速率下變形后的顯微組織?？梢钥闯?，樣品在熱壓縮過程中發(fā)生了完全的動態(tài)再結(jié)晶。當(dāng)應(yīng)變速率為1s1時，動態(tài)再結(jié)晶晶粒細(xì)小均勻，晶粒尺寸約為30~50um。當(dāng)應(yīng)變速率為10~20s-1時，動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸逐漸增大，隨著應(yīng)變速率的增加，晶粒明顯粗化。這是因為隨著應(yīng)變速率的增加，晶粒內(nèi)的畸變能和位錯密度增加，從而提高了動態(tài)再結(jié)晶的形核率。另一方面，高速變形引起的變形熱效應(yīng)引起的溫升使試樣的熱變形溫度明顯高于試驗溫度，變形時間短，積累的變形熱不能有效向外擴散，這部分熱量轉(zhuǎn)化為再結(jié)晶晶粒生長的驅(qū)動能，加速了新晶粒的生長。