Ni-Co-Cr基粉末高温合金动态再结晶的有限元模拟与实验研究

摘要

在应变速率为0.001～1 s?1,变形温度为1020～1110°C时,在Gleeble-3800D热模拟机上进行热挤压?退火态Ni-Co-Cr基粉末高温合金的热压缩试验,构建合金的热压缩本构关系方程,并结合Deform-3D有限元模拟和金相、电子背散射衍射(EBSD)实验方法分析合金的动态再结晶(DRX)组织演化行为.在构建的Arrhenius型本构方程的基础上,分别建立合金的动态再结晶临界应变模型、动态再结晶体积分数模型和晶粒粒径模型,模拟合金在不同变形条件下的动态再结晶组织演化行为.研究结果表明:动态再结晶是合金的主要软化机制,变形温度和应变速率对合金的热压缩变形行为有显著影响;动态再结晶体积分数分布和平均晶粒粒径分布的模拟结果与实验结果较吻合;圆柱试样在不同变形区域的应变和应变速率分布显示出明显的沿中心轴线对称性和不均匀性,其动态再结晶程度主要与不同区域应变有关;不连续动态再结晶(DDRX)是合金动态再结晶形核的主要机制.