GH625合金是以Mo和Nb为主要强化元素的固体。强化的镍基变形合金在943K以下具有良好的耐久性。性能、疲劳性能、抗氧化性和耐腐蚀性。GH625金的使用温度范围是从低温到1255K，在这个温度范围内。该合金可以保持高强度，并且该合金的强度由钼和铌制成。镍铬基体中的硬化效应导致不需要该合金。对于沉淀硬化，冷加工可以用来提高合金的强度。
另外，元素的结合也是这种合金有很多强腐蚀环的主要原因。在高温环境下的耐环境腐蚀性、抗氧化性和抗渗碳性。由于其高强度、优良的可加工性(包括焊接)和优异的性能耐彩色腐蚀的GH625合金广泛应用于航空、核能、在化学工业和海水环境中得到了广泛的应用。比如，的反应反应器、蒸馏塔和热交换器等。在核领域。使用GH625合金。核反应堆的堆芯和控制棒组件等。它还用于海洋潜艇辅助推进马达和飞机推力转换系统，液压系统管道和环境控制系统中的热交换器管道。
因为这些零件大部分都是先热加工完成的。因此，研究这种合金的热变形行为尤为重要。本实验采用等温线。恒应变率压缩方法。系统地研究了热力学参数对。
研究了流变应力对GH625合金的影响，建立了GH625合金的本构关系。
材料和方法
GH625合金的化学成分(质量分数，%)≤0.10 c，20.00，23.00铬，≤1.00钴，8.00，10.00钼，≤0.40铝，在中频下≤0.40Ti，≤5.00Fe，3.15，4.15Nb，其余为Ni
在感应炉中进行真空熔炼，铸造锭坯。合金1423K×24h固溶处理(空冷)，然后用线切割方法加工一个准10mm×15mm的样品，在两端留准9.6mm×的。0.2毫米的凹槽，用来装石墨润滑剂。减少接触。表面摩擦，避免不均匀变形。
热模仿实验在 Gleeble-1500 热 / 力模仿试验机0上进行。 变形速率为 0.001 、 0.01 、 0.1 和 1s -1 ，变形温度为 1223，1373 K ， 真 应变为 0.7 。 Gleeble-1500热模仿机选用电阻加热，升温速率为 10K/s ，升温至变形温度后保温 3min 以使温度均匀化， 热变形完成后立即水淬以保留高温变形安排。 然后将试样沿
紧缩方向切开，分析变形安排。
镍基高温合金GH625的真应力-应变曲线真应力
真应变曲线的共同特点是它遵循初始变形。增量应力迅速增加，形变强化效果显著。这是随着变形的增加，位错发生交滑移和交滑移。软化不足以补偿由位错密度增加引起的硬化。当应力达到一定值时，变形抗力达到最大，即峰值。对应于应力σp的应变是峰值应变ε p。然后遵循动力学再结晶软化速率大于硬化速率，应力逐渐减小还原完全动态再结晶后的晶粒结构和流变学应力不随变形量变化，即进入稳定变形阶段是位错增殖导致的加工硬化、位错交滑移和攀移。位错脱粘等引起的软化可以达到动态平衡。
变形速率对真应力-真应变曲线的影响
应变速率对流变应力的影响主要取决于塑性金属在变形过程中硬化和软化的矛盾是统一的。因此，金属的临界剪应力随着应变速率的增加而增加。这一方面是边缘带动更多的位错同时移动。所以，另一方面是因为要求位错运动的速度增加。位错运动的速度与剪应力密切相关。V=V 0 exp(-A/τT)可以用指数函数近似表示，其中0是标准状态下的位错运动速度，V是位错运动速度a。是材料常数τ是剪应力t是温度。当t是常数时位错的速度越大，剪应力应该越大。临界剪应力的增加意味着变形抗力的增加。
图1显示了GH625合金在相同变形温度下的不同应变。可变速率下的真应力-真应变曲线。当变形温度和变化形状相同时合金的σp和σs及其随ε ⅵ增大的对应值
p和εs均增加。这是因为变形率低，和恢复。再结晶的软化效应强于加工硬化。
重结晶成核需要很长时间，成核更充分需要更少时间。变量可以动态地重新结晶。当完全动态复合发生时晶后流动应力基本不随变形而变化，即进入稳态。
舞台。同时，值得注意的是，如图1(d)所示，当变形温度1373K时应变速率为0.001s-1的峰值应力和相应的流变应力大于0.01s-1应变速率下的流变应力。从能量的角度来看，实际塑性变形过程中吸收的能量一部分量转化为塑性变形热能。根据变形条件，它可能会消失在周围介质中。它可能留在变形体内，使温度升高。这是由于可塑性变形过程中产生的热量对变形体温升的影响。这就是所谓的温度效应变形。速度越高，变形时间越短。热量损失的机会越少，温度效应就越大。金属温度升高以降低变形阻力。
变形对真应力-真应变曲线的影响
图2显示了GH625合金在相同变形速率下的不同变化温度下的真实应力-应变曲线。可以看出当变形时σp和σs随着变形温度的升高而以相同的速率和变形。
和εs下降，但εp基本不变。解释GH625合金的峰值应变主要取决于变形温度和应变速率。对峰值应变的影响不大。这是因为在不同温度下变形样品的原始晶粒尺寸也不同于温度和微观结构因素。一起影响合金的再结晶行为。动态再结晶速率随着晶粒尺寸的增大而减小，因此温度的升高促进了动态再结晶它被晶粒生长的阻碍作用所抵消。
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温度对GH625合金流变应力影响一览表现在，以下几个方面:第一，温度的升高使合金动态化。回复和动态再结晶的软化效果增强。气温上升使天气变热。激活过程被增强，使得变形产生高空位浓度，并且此时，位错也具有足够的移动性来克服金属转变。该结构由于其钉扎效应而产生一些运动。这种运动的特点是交叉滑移和螺位错的刃位错。爬上去。为了实现镍基合金中螺位错的交叉滑移必须移动以形成束集位错线段的原子振动对此有贡献。
这个过程继续下去，温度上升会加剧原子的振动，所以降低温度会使这个过程变得困难。因此，变形温度程度越低，形变强化趋势越大。如果位错增加了变形率
强化相与碳化物之间的相互作用将会加强，还会增加形变强化效果。
GH625合金热加工本构方程的构建
影响热变形过程的主要因素是变形温度和应变。速度和变形。本实验主要研究变形。以及温度和变形速率对GH625合金热变形行为的影响。因此，在建立GH625合金的热变形方程时，变形温度和应变速率被认为是流动应力的函数。
它们之间的关系采用下面的经验公式，ε =Aσnexp[-Q/RT](1)其中，ε是应变率(s-1 ),σ是真实应力(MPa ), A和n，是与温度无关的常数q，变形激活能(J/mol)T是
热力学温度(k) r 8.314J(摩尔k)。图3显示了GH625合金在热压缩过程中的应变速率。影响流动应力的规律。可以看出在相同的变形温度下下GH625合金的lnσp和lnε p呈线性关系，速度也相应变化。在不同的温度下，变化率几乎相同。图 4 为 GH625 合金流动应力与变形温度的关系，应变速率不变时，GH625 合金的 lnσ p 与 1/T 呈线性关系。 随温度的升高 热变形的流动应力逐渐降低。 可以发现，GH625 合金的流动应力通过适当变换与 lnε 觶 和 1/T 基本上呈线性关系。 对式 (1) 两边取对数整理得lnσ(lnε 觶 -ln+Q/RT)/n (2)1n=lnσε 觶T
(3)Q=R(lnσn(1/T)ε)=nR(lnσ(1/T)ε
(4)图3中各拟合直线斜率(lnσεT)从低温到高温依次为0.17130.204180.21和0.25087。可以看出当温度变化时应力指数相差不大若是忽略实验的误差可以认为n基本保持不变也就是说应力指数n是独立于应变速率和温度的常数并求得n=5.55。图4中的各直线斜率(lnσ(1/T)ε)从高应变速率到低应变速率依次为0.56331.06331.0333和1.2967通过n值求出平均激活能Q軍=468kJ/mol再通过n和Q軍值求出A的平均值軍=4.51×104得到合金的热变形本构方程为ε觶=4.51×104σp5.55exp(-468×103/R)
变形温度对GH625合金组织的影响
动态再结晶是试样在低于静态再结晶温度下由变形能提供再结晶所需驱动力的物理过程。由此可见热变形工艺参数(包括变形温度、变形速率、变形量)对材料的动态再结晶过程都有影响。图5为GH625合金变形前的组织图6为变形速率为0.01s-1时不同温度下的金相组织。可以看出变形温度对GH625合金的组织有显著的影响与变形前的组织相比晶粒都有不同程度的细化而且随温度的升高晶粒变得细小而均匀尤其是在温度为1373K时晶粒细化特别明显见图6(d)出现了大量的等轴晶粒。在较低的温度下再结晶晶核的形成和生长速度较慢因而在变形后晶粒沿变形方向被拉长基本没有再结晶发生如图7(b)、(c)和(d)所示。温度升高造成的热激活可以立即引起回复现象的出现而不需要孕育期。随温度的升高合金动态再结晶的形核率和长大速率都增加进而使动态再结晶软化作用加强。这是由于动态再结晶的形核是热激活过程控制的当温度升高时新相的自由能与旧相的自由能差值将增大从而使形核率增加。温度的升高也增大了晶核长大的驱动力促进了再结晶晶粒的形成。此外动态再结晶的发生也取决于压缩试样所储存的变形能是否能够提供位错开动所需的能量。显然较高的温度使位错攀移和晶界迁移速度加快有利于再结晶的形核和晶粒的长大。
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变形速率对GH625显微组织的影响
图7显示了GH625合金在1273K的变形温度下的变形0.0010.010.1和1s-1速率下的金相组织。可知的当变形速率为0.001s-1时，出现大量等轴晶。晶粒细化明显，动态再结晶比较完全。变形速率当其为0.01s-1时，在晶界处出现大量晶粒，但是然后结晶不完全的晶界依然存在。和变形率0.1和1s-1的微观结构差别不大，只是沿着变形方向。晶粒被拉长，很少晶粒出现在晶界上。这是因为它是一个变形速率大、变形时间短的动态再结晶过程。在成核阶段，再结晶还没有生长成再结晶晶粒。另外可能是合金中的溶质原子和第二相析出物阻碍了动态行为。重结晶的进展。当变形率低时，溶质原子和第一析出物的微小阻碍有利于动态再结晶发生。可以看出，在相同的变形温度下，变形速率越高。动态再结晶速率越低，就越有可能发生动态再结晶。越完整。
结论
(1)当变形温度T一定时随应变速率ε觶的升高合金的峰值应力σp和稳态流动应力σs及对应的应变εp和εs均升高，当变形速率ε觶一定时随变形温度T的升高σp和σs以及εs均降低但εp基本保持不变。
(2)在GH625合金的热变形温度范围内提高变形温度和降低应变速率有利于动态再结晶的完成。返回搜狐，查看更多
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