Page 17 - 理化检验-物理分册2019年第五期

李 勇, 等: GH３５３６ 合金的蠕变性能及蠕变行为

对 GH３５３６ 合 金 蠕 变 行 为 的 报 道 并 不 多 见, 刘 浩 １．２ 试验方法
等 [ ５ ] 研究了７５０℃ 下缺口对 GH３５３６ 合金蠕变性能 依照 GB / T２０３９－２０１２ « 金属材料单轴拉伸蠕
的影响; 黎方娟等 [ ６ ] 采用有限元的方法对 GH３５３６ 变试验方法», 在 RDL 系列电子蠕变松弛试验机上
合金带孔平板试样的蠕变行为进行了模拟分析.目 进行蠕变试验.试验过程中使用双侧引伸计测量蠕
前关于 GH３５３６ 合金蠕变性能的研究已经取 得了 变变形量, 取平均变形量, 使用３ 根 S 型热电偶测量
许多 有 意 义 的 成 果, 但 研 究 多 集 中 在 ７００ ℃ 和 试验温度.试验温度为 ８１５~９００ ℃ , 应力为 ４５~
９００ ℃ 这两个温度水平, 并且关于稳态蠕变速率以 １４５MPa .
及蠕变过程中显微组织演变的内容涉及较少. 对蠕变断裂试样沿纵向进行切割取样, 经镶嵌、
为此, 笔 者 研 究 了 GH３５３６ 合 金 在 ８１５ , ８５０ , 磨抛和 王 水 浸 蚀 后 制 成 金 相 试 样, 使 用 LEICA
９００ ℃ 这 ３ 个温度下的蠕变行为、 显微组织变化和 DMI５０００型光学显微镜观察蠕变断裂试样以及蠕
断裂机理, 并且采用拉森 Ｇ 米勒( LＧM ) 参数法建立了 变试验前试样的显微组织.使用扫描电镜观察蠕变
GH３５３６ 合金蠕变断裂强度的外推公式. 试样的断口形貌.
１ 试样制备与试验方法 ２ 试验结果及分析

１．１ 试样制备 ２．１ 蠕变曲线
试验材料为 ５０ mm 的 GH３５３６ 合金 热轧棒 图２ 为 GH３５３６ 合金在８１５ , ８５０ , ９００℃ 时不同
ϕ
材, 其 主 要 化 学 成 分 ( 质 量 分 数 / ％ ) 为: ０．０９C , 应力水平下的蠕变曲线, 相应的蠕变性能数据见表
２１．３５Cr , ０．６６W , ２０．７１Fe , ０．４３Mn , ０．５５Si , ０．０１２P , １ .由图 ２ 和表 １ 可知, 在试验温度和试验应力水平
０．１９Cu , ０．９５Co , ８．２４Mo , ０．０１１O , ０．０２７N 和 余 量 下 GH３５３６ 合金具有相对明显的蠕变第二阶段( 稳
Ni .固溶处理工艺为:( １１７５±５ ) ℃ 保温 ２h 后水 态蠕变阶段) 和蠕变第三阶段, 蠕变第一阶段不明
冷.热处 理 后 加 工 成 蠕 变 试 样, 蠕 变 试 样 规 格 如 显.随着试验温度和试验应力的降低, 蠕变第二阶

图 １ 所示, 直径为 ５mm , 原始参考长度为 ２５mm . 段持续时间变长, 蠕变曲线斜率变小( 稳态蠕变速率
变小), 蠕变断裂时间变长.在８１５℃ 和９００℃ 蠕变
条件下, 随着应力的增加, 蠕变变形量增加.试验温
度为 ８１５ ℃ 、 试验应力为 １４５ MPa 时 蠕 变 时 间 最
短, 经过 １１．９h 即发生断裂, 蠕变变形最大, 其断后
伸长率为 ６３％ , 稳态蠕变速率为 １．２４０％ h , 当试
－１
验应 力 降 低 到 ８５ MPa 时, 蠕 变 断 裂 时 间 延 长 到
２１９．５h , 稳态蠕变速率随应力的减小降低了近 ２ 个
数量级, 为０．０３９％ h .当试验应力为８５MPa 、 试
－１
图 １ 蠕变试样规格 验温度增加到 ９００ ℃ 时, 稳态蠕变速率随温度的升
－１
Fi g 敭１ Cree p sam p ledimensions 高增加了近 ２ 个数量级, 为 １．１５０％ h .

图 ２ 不同温度和应力下 GH３５３６ 合金的蠕变曲线
Fi g 敭２ Cree p curvesofGH３５３６allo y atdifferenttem p eraturesandunderdifferentstresses

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