第10卷增刊1 2010年4月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
喷射沉积坏GCr15合金致密化研究
韩翠珍，张胤，王刚1
(1.内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010；2.内蒙古科技大学移土学院，内蒙古包头014010)）
Vol.10 Suppl.No.1
Apr.2010
摘要：利用Gleeble1500模拟实验机对喷射沉积坏GCr15进行了致密化处理，通过正交实验，研究了变形温度、变形速度、变形量和升温速度对试样致密化效果Y的影响，其中致密化效果通过密度、晶粒度、晶粒均匀度3个指标综合测评，结果表明，变形温度显著影响喷射沉积坏GCr15的致密化效果，致密化优化条件为：升温速度10C/s，变形温度850℃，变形量60%，变形速度0.1mm/s.经优化工艺处理后，喷射沉积坏致密化效果得到改善：相对密度增
加了12.31%，晶粒度降低了79.27%，品粒均匀度增加了24.8%. 关键词：GCr15；喷射沉积：致密化处理；正交实验
中图分类号：TF746
前言 1
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)S1-0013-06
减少了其孔隙度.基于多道次局部小变形累积致整体成型的工艺思路，陈振华等10提出了楔形压制.关于致密
喷射成形技术工艺流程短、生产成本低、生产率高，在制备方面具有独特的优越性。但喷射过程可控参数多，参数间相互制约影响，选择优化喷射工艺参数过程复杂，制品的密度-般为理论密度的85%~90%，坏料中存在微孔[12]，熔滴之间、熔滴与层界面之间未达到完全的冶金结合，这些孔隙易引起强烈的应力集中，减小材料的有效承载面积从而降低材料的力学性能3，成为该技术应用推广的瓶颈
近年来喷射沉积坏的致密化技术备受人们关注，目前有关喷射沉积坏致密化的研究已有很多，Wegmann 等4i研究了锻造对喷射沉积y-TiA1合金组织性能的影响，袁武华等[5]研究了喷射沉积坏7075/SiC复合材料在循环压制过程中大的静水压力和剪切应力共同作用可使复合材料中大部分孔洞逐渐被拉长闭合，致密化效果良好，肖于德等[6.7]研究表明旋压工艺可以有效破碎挤压管中尚未充分破碎的氧化膜，进一步消除残余孔洞，从而提高喷射沉积坏的致密度与力学性能，但前提是需先经挤压致密以减小沉积坏原始缺陷引起的管坏开裂 Srivastava等[18,9]对喷射沉积Al-6.5SiA1-1.8Si合金的热挤压实验表明，挤压有效细化了沉积坏中的微观组织并
化工艺参数对沉积坏致密化效果的影响尚缺乏深入的了解，给后期制定致密化工艺增添了阻力。
热压缩过程中，材料初始受压，颗粒通过塑性流动重新排列，填充孔隙，塑性流动借助于高压力以及适当的温度来达到致密化.但是为了达到完全的致密化，颗粒之间必须有充分的扩散过程，通过晶界、晶格及表面扩散的共同作用，使金属由塑性流动的材料表面迁移到孔隙内表面并发生物理冶金粘结这一过程需要较大的变形和较高的温度，可能会导致晶粒内部温度和变形程度不一致，从而加剧了再结晶过程的不一致性，部分再结晶与未再结晶晶粒之间能量不平衡会引起晶粒长大不均，极易出现混晶现象，混晶组织会使钢的力学性能严重降低。制定合理的致密化工艺参数，控制再结晶后晶粒大小，从而保证最终喷射沉积材料晶粒均匀、细小和高密度成为喷射沉积坏后续加工工艺的难点
2
实验
2.1实验过程
实验材料取自上海宝钢前沿技术研究所制备的喷射沉积坏GCr15，成分表见表1.
表1实验用GCr15合金成分
Table1
Element
uogruuoap Asids YB9-68
c 1.01
0.951.05
Composition of GCr15 for experiments (%, )
Mn
Si 0.23
0.15~0.35
将材料用钼丝切割机加工成mm×15mm的热模拟试样，采用内蒙古科技大学Gleeble-1500D型热/力模
0.29 0.20~0.40
Cr 1.48 1.301.65
Ni-
≤0.30
≤0.027
拟实验机上进行热压缩变形。实验前在试样两端涂上石磨+机油混合润滑剂，保证热模拟实验时试样两端的变
收稿日期：2009-08-19，修回日期：2009-1124
基金项目：国家自然科学基金和上海宝钢集团公司资助项目(编号：50474082)
作者简介：韩翠珍(1983-)，女，内蒙古自治区呼和浩特市人，领士研究生，主要研究方向为冶金新工艺，E-mail:bc20110@163.com 万方数据