何煜天等：Fe-36Ni因瓦合金的热塑性 ·1581· 动态再结晶品粒 2 mm 200Hm 2200um 图91050℃合金拉伸断口图像.(a)宏观形貌：(b)微观形貌：()断口附近纵截面显微组织 Fig.9 Images of the fracture strained at 1050 C:(a)macrostructure of the fracture morphology:(b)microstructure of the fracture morphology: (c)longitudinal microstructure near the fracture front 2.2.2Ⅱ区合金热塑性行为 呈现熔断的趋势.图10()断口微观形貌可以看出， 在高温Ⅱ区不同温度条件下合金拉伸断口的宏 断口部位存在较多的树枝晶间裂纹.在高温受应力 观及微观形貌如图10所示.在该温度区间内，拉伸 条件下，由于在树枝晶之间的区域存在脆化元素如$ 断口都存在明显颈缩现象.在较低温度1100℃拉伸 等的偏析现象，能强烈减弱枝晶间凝聚力并使其成 条件下断口有较多较大且深的韧窝，但是在较高温 为裂纹源，此后裂纹继续长大，聚合并扩展，导致最 度下拉伸的断口表面则较为平坦，完全被液膜覆盖， 终断裂. a b Ic) 2 mm 2 mm 2 mm 2004m 200m 200m 图10不同温度条件下拉伸断口宏观形貌及微观形貌.(a,d)1100℃：(b,c)1150℃：(c,01200℃ Fig.10 Macrostructure and microstructure of the fracture morphologies of specimens strained at different temperatures:(a,d)1100C:(b,e)1150 ℃：(c,f01200℃ Ⅱ区不同温度条件下合金拉伸断口附近纵截面组 的晶粒尺寸可形成更大的应力集中：(b)在细晶材料 织宏观及微观组织形貌如图11所示.随着测试温度 中存在较多的晶界三岔点，当发生晶界滑移产生沿晶 升高，在断口附近的动态再结晶晶粒尺寸逐渐变大. 裂纹时，晶界三岔点能有效阻碍裂纹继续扩展：()较 较多研究表明，奥氏体钢在高温变形过程中再结晶晶 小的晶粒尺寸增大晶界面积，能有效降低在晶界处夹 粒尺寸会随着变形温度的升高而变大s-a.Mintz 杂物颗粒密度7 等叨认为高温塑性受晶粒尺寸影响较大：(a)较高温 综上所述，在Ⅱ区合金热塑性主要受到三方面的 度可促进晶界滑移的发生并造成沿晶断裂，这种断裂 综合影响：(a)枝晶间裂纹的形成；(b)晶界滑移的加 模式在较大的晶粒尺寸条件下更容易发生，因为较大 剧：()再结晶晶粒尺寸变大.随着变形温度的升高，何煜天等: Fe--36Ni 因瓦合金的热塑性 图 9 1050 ℃合金拉伸断口图像． ( a) 宏观形貌; ( b) 微观形貌; ( c) 断口附近纵截面显微组织 Fig． 9 Images of the fracture strained at 1050 ℃ : ( a) macrostructure of the fracture morphology; ( b) microstructure of the fracture morphology; ( c) longitudinal microstructure near the fracture front 2. 2. 2 Ⅱ区合金热塑性行为 在高温Ⅱ区不同温度条件下合金拉伸断口的宏 观及微观形貌如图 10 所示． 在该温度区间内，拉伸 断口都存在明显颈缩现象． 在较低温度 1100 ℃ 拉伸 条件下断口有较多较大且深的韧窝，但是在较高温 度下拉伸的断口表面则较为平坦，完全被液膜覆盖， 呈现熔断的趋势． 图 10( f) 断口微观形貌可以看出， 断口部位存在较多的树枝晶间裂纹． 在高温受应力 条件下，由于在树枝晶之间的区域存在脆化元素如 S 等的偏析现象，能强烈减弱枝晶间凝聚力并使其成 为裂纹源，此后裂纹继续长大，聚合并扩展，导致最 终断裂［14］． 图 10 不同温度条件下拉伸断口宏观形貌及微观形貌． ( a，d) 1100 ℃ ; ( b，e) 1150 ℃ ; ( c，f) 1200 ℃ Fig． 10 Macrostructure and microstructure of the fracture morphologies of specimens strained at different temperatures: ( a，d) 1100 ℃ ; ( b，e) 1150 ℃ ; ( c，f) 1200 ℃ Ⅱ区不同温度条件下合金拉伸断口附近纵截面组 织宏观及微观组织形貌如图 11 所示． 随着测试温度 升高，在断口附近的动态再结晶晶粒尺寸逐渐变大． 较多研究表明，奥氏体钢在高温变形过程中再结晶晶 粒尺寸 会 随 着 变 形 温 度 的 升 高 而 变 大［15--16］． Mintz 等［17］认为高温塑性受晶粒尺寸影响较大: ( a) 较高温 度可促进晶界滑移的发生并造成沿晶断裂，这种断裂 模式在较大的晶粒尺寸条件下更容易发生，因为较大 的晶粒尺寸可形成更大的应力集中; ( b) 在细晶材料 中存在较多的晶界三岔点，当发生晶界滑移产生沿晶 裂纹时，晶界三岔点能有效阻碍裂纹继续扩展; ( c) 较 小的晶粒尺寸增大晶界面积，能有效降低在晶界处夹 杂物颗粒密度［17］． 综上所述，在Ⅱ区合金热塑性主要受到三方面的 综合影响: ( a) 枝晶间裂纹的形成; ( b) 晶界滑移的加 剧; ( c) 再结晶晶粒尺寸变大． 随着变形温度的升高， ·1581·