摘要
镍钴基高温合金由于在高温下具有良好的抗氧化性、耐腐蚀性以及热组织稳定性，在航空航天等行业中得到了广泛的应用。近几年的航空航天领域发展较快，对材料的要求也越来越高，而镍钴基高温合金作为航空航天发动机涡轮盘和涡轮叶片的重要材料，也有了更高要求。目前通过改变镍钴基高温合金元素成分来改善合金性能已达不到要求，因此通过预拉伸工艺来改善合金的性能对于镍钴基高温合金的实际应用有着重要的指导意义。 本文以镍钴基高温合金为研究对象，以预拉伸工艺为改善镍钴基高温合金性能的手段，对1080℃/0.25h/WC+650℃/24h/AC+720℃/16h/AC热处理后的镍钴基高温合金进行了预拉伸，通过对比预拉伸前后镍钴基高温合金的微观组织，分析了预拉伸对合金初始微观组织的影响，同时分析了在不同变形温度下变形合金的微观组织演化行为，对比了预拉伸对变形后的合金微观组织和力学性能的影响。 通过分析不同变形温度下的应力应变曲线和加工硬化曲线研究了预拉伸对镍钴基高温合金力学性能的影响。结果表明：经过预拉伸处理后的合金在室温和400℃下合金的强度有所下降，在600℃下，较大预变形量的合金强度得到了提高。发现预拉伸能够加快室温拉伸的合金回复阶段，缩短合金的应变硬化阶段以及降低了合金的动态再结晶的临界变形应力。变形温度对合金力学性能的影响主要是随着温度的升高合金的强度都会降低，而在600℃时合金的强度会出现强度提高的现象。 为了研究预拉伸后的合金在不同温度下的流动应力演化行为，建立了J-C本构方程为基础的本构方程，对不同预拉伸的合金流动应力行为进行了预测。为了更好的描述镍钴基高温合金在较高温度下的塑性变形，对J-C本构方程的热软化项进行了修正，引入参数K来修正温度对镍钴基高温合金流动应力的影响，研究了预拉伸对参数屈服强度A、应变硬化系数B和加工硬化指数n的影响，J-C本构方程建立了预测镍钴基高温合金的塑性变形行为精度较高。 为了研究预拉伸对镍钴基高温合金的微观组织演化的影响，分析了预拉伸对初始微观组织和变形后的微观组织的影响。预拉伸对初始微观组织演化的影响主要从晶粒尺寸、局部取向差、位错密度和织构等方面进行分析，通过分析发现预拉伸后的合金初始微观组织晶粒尺寸增大了近3倍。经过预拉伸后，合金晶粒内部之间出现了一定的取向差，当预拉伸变形量增大时，取向差逐渐增大，位错密度的变化也是随着预拉伸变形量的增大逐渐增大，然而，预拉伸变形温度降低时由于温度较低抑制了位错的运动所以位错密度也会降低，而随着预拉伸变形量的增大合金的织构是逐渐增强的。预拉伸后的镍钴基高温合金内部变形储存能较大，而动态再结晶的驱动力就是合金内部的储存能。因此，预拉伸能够促进合金的动态再结晶。变形温度的升高和预拉伸变形量的增大都会使合金{111}lt;011gt;滑移系的施密特因子增大，而变形温度的升高也会增大合金的脆性断裂倾向。
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