定向凝固dz4合金的再结晶及其对高周疲劳行为的影响

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1、定向凝固DZ4合金的再结晶及其对高周疲劳行为的影响何彪(材料学)鲁玉祥(副教授)张卫方(高级工程师)摘要以定向凝固DZA合金为研究对象，对再结晶的形成过程、形成机理及影响因素对再结晶的影响规律进行了系统地分析研究，并研究了再结晶对高周疲劳行为的影响。研究结果表明，定向凝固高温合金的再结晶晶界平直，方向改变时圆滑过渡；再结晶晶界细小，晶界干净；再结晶晶界所包围的晶粒内无细小网状组织，即无畸变区，储能较少；再结晶常伴随退火李品而产生；再结晶晶粒内Y’相细小。定向凝固高温合金的再结晶是由基体Y7相控制的高能态畸变组织通过溶解后再析出而转

2、向低能态无畸变组织的物理过程。DZA合金的再结晶温度在1000"C～1050℃范围内。变形量、热处理温度以及保温时间均对再结晶有一定程度的影响。变形量为O．865时DZ4合金的再结晶激活能Q为504kJ·mol一。定向凝固DZAt合金经喷丸及热处理后，疲劳试验断口上存在沿晶特征，该沿晶特征是裂纹沿再结晶晶界萌生和扩展时形成的。再结晶对定向凝固高温合金的高周疲劳寿命有一定影响，但不同应力下的影响规律并不完全相同。关键词：定向凝固合金，再结晶，塑性变形，高周疲劳，损伤机理RecrystallizationofDirectionally

3、SolidifiedDZAAlloyandItsInfluenceonBehaviorofHighCycleFatigue髓Biao(MaterialSciencelDirectedbyAssociateProfessorLUYu-xiang，SeniorEngineerZHANGWEI·fangAbstraetTheprocessandmechanismandeffectingfactorsofrecrystallizationinthedirectionallysolidifiedDZ4superalloyhavebeensy

4、stematicallyinvestigatedinthisdissertation．Atthesametimetheinfluenceofrecrystallizationonthehi曲cyclefatiguelifeinthesuperalloyhasalsobeenstudied．TheresultsshowthatrecrystallizedgrainboundaryoftheDZ4superalloyisstraight，butitissmoothandroundwhenitsorientationischanged．

5、Therecrystallizationgrainsizeisfine，andgrainboundaryisclean．Thereisnotthefine“web'’microstmctureinthegrainsurroundedbytherectystallizedgrainboundary,thatis，thereisnoaberrancezoneanddeformationstoreenergyintherecrystallizedgrain．Theannealingtwindefaultisformedduringrec

6、rystallization．ThesizeofaT’phaseisfineintherecrystallizationgrain．TheformatiomofrecrystallizationofdirectionallysolidifiedDZ4superalloyisaphysicallyprocesscontrolledbytheY’phaseinthematrix，inwhichthestructureinhi曲aberrantenergythoughre-separationofaT’phaseafterdissolv

7、ing．Therecrystallizationtemperatureofthesuperalloyisinarangefrom1000"Cto1050"C．Theeffectingfactorsonrecrystallizationtemperatureareencludeddeformmiondegree，annealingtemperatureandtime．Therecrystallizationactivationenergyis504KJ。mol。1whenthedeformeddegreeis0．885．Itisfo

8、undthatfatiguefracturesurfaceischaracteredinintergranular,whichisformedwhilefracturecrackdevelopsalongrecrystallizedgrainbou