锻造小件微观晶粒结构光学分析图像显微镜

锻造小件微观晶粒结构光学分析图像显微镜

  在传统模锻中，模具将被加热到不同的温度，其材料通常采用高强度
工具钢。在这种模锻方式下，锻造元以非常快的应变速率变形。其概念类
似于铁匠锤打以在最短的时间内产生最大的变形。热压模具的使用是昂贵
的，但热压模能生产出更好的近净成型。同时，由于模具冷淬的削弱，热
模能得到更均匀的晶粒结构。冷淬效应产生于相对较冷模具与热工件的接
触，能局部改变工件的微观结构和性能。冷淬效应在镍基高温合金中非常
普遍，这是因为镍基高温合金低的热导率导致了较大的非均匀性。
  传统模锻不能加工高强度合金，也就是含有大体积分量析出相（通常
为y 7相）的合金，因为它们在承受大应变速率变形时通常会带来严重的破
坏。对此，可以采用使用高温钼合金模具的等温模锻。在整个加工过程中
，工件和模具都处于相同的温度下。等温模锻在真空中进行，工件以比传
统模锻低得多的应变速率进行超塑性变形。

  固结
  装罐之后，粉末要经过热等静压成型( HIP)或热压成型循环操作。在
热等静压成型中，钢罐与高温合金粉末在高温高压条件下压缩。该阶段的
温度需要谨慎选择以使特定相在晶界上析出，从而得到想要的晶粒尺寸并
避免可能的热诱导孑L隙的出现。
  尽管HIP加工能得到致密的微观结构，但为了得到完全致密的坯锭，合
金还要经过挤压。在此加T工序中，固结的粉末要在对应温度下承受大应变
挤压。这使得材料充分再结晶，从而得到细晶粒结构，并完成破坏之前由
粉末冶金加T产生的预先晶界。钢罐的材料在此后用机械或化学方法移除，
然后将坯锭分解为大量待锻造小件，称为锻造元。

  锻造
  由铸造或粉末冶金工序得到的锻造元直径有限且为圆柱形，必须经过热
加工才能具有轮盘转子的几何构型。这要经过一道或多道锻造工序。在锻
造中，材料被置于几套成型模具之间以得到近净(net shape)构型。在锻造
前，锻造元要在炉中加热至略低于其固溶温度以防止晶粒长大，从而便于
加工。

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