冷變形GH3625合金管材中間退火過程中的組織演變

GH3625合金是在Ni-Cr合金中添加以Nb、Mo為主要固溶強化元素而發(fā)展來的。該合金具有優(yōu)良的耐腐蝕、抗氧化性能以及良好的力學性能，其合金管材主要應用于燃氣渦輪發(fā)動機、核動力設備和宇航發(fā)動力等領域，是航空、航天、核能、石油及化工領域關鍵零件的制造材料。

由于625合金的合金化程度高，熱加工范圍窄，其合金成品管材一般通過熱擠壓荒管經多道次冷軋/冷拔及熱處理生產，冷加工及中間退火工藝決定了成品管材的組織及性能。該合金作為過熱器管和氨裂解爐管應用于合成氨廠和化學工廠，其部件在450～700℃溫度范圍內服役，預期壽命約104h，這就要求合金具有較高的高溫持久強度以及耐腐蝕性能，晶粒尺寸均勻，以免局部性能不均勻而導致使用過程中提前失效。目前對于該合金的研究主要集中在熱變形過程中組織演變、動態(tài)再結晶以及成形工藝等方面，而在冷加工及中間退火處理方面的研究較少。因此，研究人員通過金相分析和理論計算等方法，研究該合金管材冷變形及中間退火過程中的組織演變規(guī)律，控制晶粒尺寸的大小及其均勻性具有重要意義。

實驗材料為GH3625熱擠壓荒管，荒管尺寸為Φ159mm×18mm。為了研究625合金管材冷變形及中間退火過程中合金的組織演變規(guī)律，從荒管上切取試樣，經1150℃/1h/AC固溶處理后機加工成Φ6mm×9mm圓柱試樣，在應變速率為10-1s-1條件下進行變形量為35%、50%、65%的室溫壓縮，隨后進行中間退火，退火溫度為1080、1100和1120℃，保溫時間為5、10和15min，加熱完成后空冷。試驗結果如下：

（1）隨著冷變形量的增加，晶粒變形程度加大，晶粒平均尺寸減小，組織均勻性逐漸變好；GH3625合金管材的硬度隨著變形量的增大顯著增加，特別是冷變形量0～50%的階段更為明顯。

（2）冷變形量和退火溫度是影響再結晶退火后晶粒大小的主要因素。一般來說，冷變形量越大，則晶粒越細；退火溫度越高，則晶粒越粗大；GH3625合金管材在1120℃/15min/AC下進行退火處理，組織為均勻細小的完全再結晶晶粒，是適宜的中間退火工藝。

（3）確定了GH3625合金管材再結晶晶粒長大模型，并對該模型進行驗證，得出該模型模擬值與實測值吻合得很好。