.574. 工程科学学报，第40卷，第5期 A Ni 50m 123456789 能量keV 图4热挤压荒管微观组织 Fig.4 Microstructure of hot exstusion tube 热挤压过程中形成沿延伸方向呈条状的分布. 长大：当固溶温度提高到1160~1200℃时，晶粒尺 图5为经过冷轧变形后管材的纵向微观组织， 寸的长大速度随固溶温度升高稍有增加，1200℃ 冷轧后晶粒发生较大变形，沿轧制方向伸长，晶粒内 时，晶粒尺寸达到56.5μm;固溶温度高于1200℃ 存在明显的滑移条带.部分晶界发生弓弯，并且可 时，GH3535合金的晶粒快速长大，在1230℃时增加 以观察到品粒内部的孪晶界同样发生了弯曲，可见 到160μm.保温20min时，晶粒尺寸随固溶温度的 在此冷轧变形量下，孪晶的完全共格关系已经遭到 变化规律与保温10min时相当，并且1120~1200℃ 破坏.另外，冷轧后基体中的M,C型碳化物仍然存 保温20min的品粒尺寸与保温10min相比并没有出 在，沿原挤压方向呈条带的分布特征稍有破坏 现明显长大，1200℃以上晶粒尺寸快速增长.由此 可见，对于在此热处理制度范围内的GH3535合金 而言，其微观组织的变化主要对温度较为敏感，结合 微观组织照片可以看出，保温10min后，变形组织 均已充分发生动态再结晶，随保温时间的延长组织 不会有太大变化，因此从生产实际出发，固溶保温时 间选择在l0min即可满足组织调控要求. 在评价热处理制度对合金晶粒尺寸影响时不能 单单看其对平均晶粒尺寸的影响，还需要关注晶粒 产 尺寸的均匀性，避免存在较大晶粒级差或严重的混 图5冷轧后的组织特征 品现象.混晶组织不但影响合金的强度、疲劳等性 Fig.5 Microstructure of cold-rolling tube 能还会降低材料的耐腐蚀性能1).为较好的评价 2.3热处理制度对微观组织的影响 不同热处理制度下合金晶粒尺寸的均匀性，对不同 图6为冷轧管材经1140~1230℃固溶10min 制度下的晶粒尺寸进行大量统计，若某一热处理制 后的纵向组织形貌，由图可知，冷轧态的GH3535合 度下的晶粒尺寸在平均晶粒尺寸附近分布较多，则 金经过固溶处理后均为充分再结晶的等轴晶。在 可认为此制度下的晶粒较为均匀.借鉴相关研 1140~1200℃，晶粒尺寸随固溶温度的升高而缓慢 究4]，本文通过测定在平均晶粒尺寸d(1±40%) 长大，基体中存在一定碳化物析出，并且大多分布在 范围内的品粒分布比例，以分析不同热处理制度下 晶界位置：当固溶温度提高到1230℃，在相同的保 的品粒均匀性.图8为不同固溶温度保温10min的 温时间下，晶粒尺寸迅速增大 合金晶粒尺寸统计，利用正态函数对数据进行拟合， 图7为利用截距法测得的GH3535合金在不同 可以看出，不同固溶温度下的合金的晶粒尺寸符合 固溶制定下晶粒尺寸随固溶温度的变化关系.由图 正态分布规律.1140℃时，在平均晶粒尺寸d(1± 可知，无论是在保温10minm还是20min,晶粒尺寸都 40%)范围内（即15.18~35.42m)的晶粒出现的 随着固溶温度的升高而增加.保温10min时，1120 频率约为79%：1160℃时，在平均晶粒尺寸附近的 ℃固溶的试样平均晶粒尺寸最小，~21.2um:固溶 晶粒占比~61%，可见此热处理制度下的晶粒尺寸 温度在1120~1160℃时，晶粒尺寸随固溶温度缓慢 均匀性低于1140℃固溶处理制度：1180℃固溶时，工程科学学报,第 40 卷,第 5 期 图 4 热挤压荒管微观组织 Fig. 4 Microstructure of hot exstusion tube 热挤压过程中形成沿延伸方向呈条状的分布. 图 5 为经过冷轧变形后管材的纵向微观组织, 冷轧后晶粒发生较大变形,沿轧制方向伸长,晶粒内 存在明显的滑移条带. 部分晶界发生弓弯,并且可 以观察到晶粒内部的孪晶界同样发生了弯曲,可见 在此冷轧变形量下,孪晶的完全共格关系已经遭到 破坏. 另外,冷轧后基体中的 M6C 型碳化物仍然存 在,沿原挤压方向呈条带的分布特征稍有破坏. 图 5 冷轧后的组织特征 Fig. 5 Microstructure of cold鄄rolling tube 2郾 3 热处理制度对微观组织的影响 图 6 为冷轧管材经 1140 ~ 1230 益 固溶 10 min 后的纵向组织形貌,由图可知,冷轧态的 GH3535 合 金经过固溶处理后均为充分再结晶的等轴晶. 在 1140 ~ 1200 益 ,晶粒尺寸随固溶温度的升高而缓慢 长大,基体中存在一定碳化物析出,并且大多分布在 晶界位置;当固溶温度提高到 1230 益 ,在相同的保 温时间下,晶粒尺寸迅速增大. 图 7 为利用截距法测得的 GH3535 合金在不同 固溶制定下晶粒尺寸随固溶温度的变化关系. 由图 可知,无论是在保温 10 min 还是 20 min,晶粒尺寸都 随着固溶温度的升高而增加. 保温 10 min 时,1120 益固溶的试样平均晶粒尺寸最小, ~ 21郾 2 滋m;固溶 温度在 1120 ~ 1160 益时,晶粒尺寸随固溶温度缓慢 长大;当固溶温度提高到 1160 ~ 1200 益 时,晶粒尺 寸的长大速度随固溶温度升高稍有增加,1200 益 时,晶粒尺寸达到 56郾 5 滋m;固溶温度高于 1200 益 时,GH3535 合金的晶粒快速长大,在 1230 益时增加 到 160 滋m. 保温 20 min 时,晶粒尺寸随固溶温度的 变化规律与保温 10 min 时相当,并且 1120 ~ 1200 益 保温 20min 的晶粒尺寸与保温 10 min 相比并没有出 现明显长大,1200 益 以上晶粒尺寸快速增长. 由此 可见,对于在此热处理制度范围内的 GH3535 合金 而言,其微观组织的变化主要对温度较为敏感,结合 微观组织照片可以看出,保温 10 min 后,变形组织 均已充分发生动态再结晶,随保温时间的延长组织 不会有太大变化,因此从生产实际出发,固溶保温时 间选择在 10 min 即可满足组织调控要求. 在评价热处理制度对合金晶粒尺寸影响时不能 单单看其对平均晶粒尺寸的影响,还需要关注晶粒 尺寸的均匀性,避免存在较大晶粒级差或严重的混 晶现象. 混晶组织不但影响合金的强度、疲劳等性 能还会降低材料的耐腐蚀性能[13] . 为较好的评价 不同热处理制度下合金晶粒尺寸的均匀性,对不同 制度下的晶粒尺寸进行大量统计,若某一热处理制 度下的晶粒尺寸在平均晶粒尺寸附近分布较多,则 可认为此制度下的晶粒较为均匀. 借鉴相关研 究[14] ,本文通过测定在平均晶粒尺寸 d(1 依 40% ) 范围内的晶粒分布比例,以分析不同热处理制度下 的晶粒均匀性. 图 8 为不同固溶温度保温 10 min 的 合金晶粒尺寸统计,利用正态函数对数据进行拟合, 可以看出,不同固溶温度下的合金的晶粒尺寸符合 正态分布规律. 1140 益 时,在平均晶粒尺寸 d(1 依 40% )范围内(即 15郾 18 ~ 35郾 42 滋m)的晶粒出现的 频率约为 79% ;1160 益 时,在平均晶粒尺寸附近的 晶粒占比 ~ 61% ,可见此热处理制度下的晶粒尺寸 均匀性低于 1140 益 固溶处理制度;1180 益 固溶时, ·574·