方彬等：FGH96合金双道次热变形及其热加工图 ·337· 能5.FGH96的成形工艺主要包括热等静压、热压、 量为0.6+0.6和0.3+0.9，两道次变形速率相同，之 热模锻、等温锻和热挤压.我国主要采用热等静压加 间的停留时间为8s.变形后立即水冷，保持高温变形 等温锻造的成形工艺. 的组织形貌，热变形工艺示意图如图1所示. 目前对于FGH96合金等温锻造的研究集中在单 道次热变形行为围，然而一道次真应变量大，容易 造成合金在热变形过程中开裂.在实际涡轮盘生产 中，往往需要经过双道次或是三道次的热变形.因此 本文从实际出发，研究了双道次真应变量为0.3+0.9 和0.6+0.6、变形温度为1050-1125℃、变形速率为 0.001~0.1s的双道次热变形行为及其组织演变，探 10℃s4 讨了不同道次真应变量对合金开裂的影响和道次间的 再结晶程度，分析了随着应变量的变化以及相同总应 变量、不同道次真应变量对合金的热加工图的影响，以 期能为先进涡轮盘的锻造工艺提供技术支持 时间 图1FGH96合金双道次热变形工艺制度 1实验材料及方法 Fig.1 Two-pass hot deformation processing of FGH96 superalloy 实验用FGH96合金成分为（质量分数，%）：Cr 2结果与讨论 15.78,C013.04,M04.33,Al4.14,W2.26,Ti3.88, Nb0.82,C0.03,B0.01,Zr0.03,Ni55.86. 2.1真应力-真应变曲线 合金采用氩气雾化法制粉，粉末经真空脱气后包 图2和图3分别为FGH96高温合金在双道次真 套和封装，采用热等静压成型，制成实验用材料.在 应变量为0.6+0.6与0.3+0.9时不同变形条件下的 Gleeble--1500热模拟试验机进行等温、恒变形速率压 真应力一真应变曲线.可以看出第一道次与第二道次 缩试验，升温速率为10℃·s,到达规定温度后保温2 热变形在所有的实验条件下都发生了明显的动态再结 min后压缩.变形速率分别为0.1、0.01和0.001s1, 晶现象.这是因为FGH96合金为低层错能的Ni基合 变形温度为1050、1075、1100和1125℃，双道次真应变 金，在热变形过程中，回复能力很低，容易发生动态再 b 1050℃ 200 1050℃ 300 150 1075℃ 1075℃ 1100℃ 200 1100C 100 1125℃ 1125℃ 100 50 0 0 -0.200.20.40.60.81.01.21.4 -0.20 0.2 0.40.6 0.8 1.01.2 真应变 真应变 150(c 120 1050℃ 0 1075℃ 1100℃” 6M0 1125℃ 30 0 -0.200.20.40.60.81.01.2 直应变 图2FGH96合金在双道次真应变量为0.6+0.6时不同变形速率下的真应力-真应变曲线.(a)0.1sl;(b)0.01s1:(c)0.001s1 Fig.2 True stress-true strain curves of FCH96 alloy with the two-pass strain of0.6+0.6 at different strain rates:(a)0.1s (b)0.01s (c) 0.001s1方 彬等: FGH96 合金双道次热变形及其热加工图 能［5 － 8］． FGH96 的成形工艺主要包括热等静压、热压、 热模锻、等温锻和热挤压． 我国主要采用热等静压加 等温锻造的成形工艺． 目前对于 FGH96 合金等温锻造的研究集中在单 道次热变形行为［9 － 13］，然而一道次真应变量大，容易 造成合金在热变形过程中开裂． 在实际涡轮盘生产 中，往往需要经过双道次或是三道次的热变形． 因此 本文从实际出发，研究了双道次真应变量为 0. 3 + 0. 9 和 0. 6 + 0. 6、变形温度为 1050 ～ 1125 ℃、变形速率为 0. 001 ～ 0. 1 s － 1的双道次热变形行为及其组织演变，探 讨了不同道次真应变量对合金开裂的影响和道次间的 再结晶程度，分析了随着应变量的变化以及相同总应 变量、不同道次真应变量对合金的热加工图的影响，以 期能为先进涡轮盘的锻造工艺提供技术支持． 图 2 FGH96 合金在双道次真应变量为 0. 6 + 0. 6 时不同变形速率下的真应力--真应变曲线 . ( a) 0. 1 s － 1 ; ( b) 0. 01 s － 1 ; ( c) 0. 001 s － 1 Fig． 2 True stress-true strain curves of FGH96 alloy with the two-pass strain of 0. 6 + 0. 6 at different strain rates: ( a) 0. 1 s － 1 ; ( b) 0. 01 s － 1 ; ( c) 0. 001 s － 1 1 实验材料及方法 实验 用 FGH96 合 金 成 分 为 ( 质 量 分 数，% ) : Cr 15. 78，Co 13. 04，Mo 4. 33，Al 4. 14，W 2. 26，Ti 3. 88， Nb 0. 82，C 0. 03，B 0. 01，Zr 0. 03，Ni 55. 86． 合金采用氩气雾化法制粉，粉末经真空脱气后包 套和封装，采用热等静压成型，制成实验用材料． 在 Gleeble--1500 热模拟试验机进行等温、恒变形速率压 缩试验，升温速率为 10 ℃·s － 1，到达规定温度后保温 2 min 后压缩． 变形速率分别为 0. 1、0. 01 和 0. 001 s － 1， 变形温度为 1050、1075、1100 和 1125 ℃，双道次真应变 量为 0. 6 + 0. 6 和 0. 3 + 0. 9，两道次变形速率相同，之 间的停留时间为 8 s． 变形后立即水冷，保持高温变形 的组织形貌，热变形工艺示意图如图 1 所示． 图 1 FGH96 合金双道次热变形工艺制度 Fig． 1 Two-pass hot deformation processing of FGH96 superalloy 2 结果与讨论 2. 1 真应力--真应变曲线 图 2 和图 3 分别为 FGH96 高温合金在双道次真 应变量为 0. 6 + 0. 6 与 0. 3 + 0. 9 时不同变形条件下的 真应力--真应变曲线． 可以看出第一道次与第二道次 热变形在所有的实验条件下都发生了明显的动态再结 晶现象． 这是因为 FGH96 合金为低层错能的 Ni 基合 金，在热变形过程中，回复能力很低，容易发生动态再 · 733 ·