等溫鍛造工藝的發(fā)展在很大程度上受到模具材料高溫強(qiáng)度的限制。然而,近等溫鍛造在降低模具溫度的條件下也降低了模具的高溫強(qiáng)度,能保持合金良好的充填能力,又可避免等溫鍛造試樣中的混晶組織以及晶粒過分長大的缺陷,同時(shí)降低生產(chǎn)成本,是一種新型鍛造工藝。在近等溫鍛造過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制模具與試樣的溫度梯度分布,以促進(jìn)晶界間隙相在整個(gè)成形過程中充分、合理的析出,控制鍛件晶粒,進(jìn)而提高鍛件性能。
IN718合金因?yàn)榫邆鋬?yōu)異的綜合力學(xué)性能而廣泛應(yīng)用于制造航空發(fā)動機(jī)渦輪盤、軸和承力環(huán)等受力件。等溫鍛造該合金容易出現(xiàn)晶粒度粗細(xì)不均,形成所謂混晶組織,影響鍛件的力學(xué)性能;同時(shí)等溫鍛造模具成本較高。西北工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院和紅原航空鍛鑄工業(yè)公司的科研人員共同對IN718合金進(jìn)行近等溫鍛造實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:近等溫鍛造IN718合金微觀組織和拉伸性能對溫度場敏感,對變形量和應(yīng)變速率不敏感,有利于IN718合金近等溫加工成形。當(dāng)成形溫度較低時(shí)(980℃),晶粒細(xì)小,間隙相以短棒狀析出,分散程度高,塑性性能高,但是屈服強(qiáng)度低;當(dāng)成形溫度較高時(shí)(1060℃),晶粒粗大,僅在晶界處有間隙相以針狀析出,塑性性能較低,但是屈服強(qiáng)度好轉(zhuǎn);在1020℃近等溫鍛造IN718合金,晶粒細(xì)小,短棒狀間隙相在晶內(nèi)析出、針狀間隙相在晶界處析出,拉伸性能優(yōu)越,針狀間隙相對屈服強(qiáng)度貢獻(xiàn)顯著。(曉紅)