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本文通过不同热处理制度使合金的组织产生差异,采用恒总应变控制对DZ411合金进行了不同热处理状态试样900℃下低周疲劳测试,采用R语言,分析疲劳行为规律。 对LMC工艺制备的DZ411合金设计了三种热处理制度:标准热处理制度1220℃/2h空冷+1120℃/2h空冷+850℃/24h、降低固溶热处理制度1190℃/2h空冷+1120℃/2h空冷+850℃/24h和无固溶热处理制度1120℃/2h空冷+850℃/24h,使用光学显微镜、扫描电子显微镜观察了显微组织的差异,分析了显微组织演变规律,采用EDS分析了合金中碳化物的种类和成分差异,采用EBSD测量了晶体取向以研究断裂行为。分析了900℃,△εt/2=0.6%,R=-1,三角波,频率0.1-0.2Hz条件下的低周疲劳行为。论文采用R语言利用RGL生成交互式三维图形,对实验机取得的9×107 byte,4×105条低周疲劳数据,及非弹性滞回线形状变化进行了分析。 (1)热处理中显微组织演变规律及机制的研究: LMC工艺制备的DZ411合金标准热处理后的试样残余共晶组织很少,组织均匀。1190℃/2h进行固溶处理后枝晶轴处γ'全部溶解,枝晶间的γ'发生融合形成尺寸超过1μm的γ'沉淀,无固溶处理制度下在枝晶间形成枝晶形态,γ'组织不均匀程度增加;两种热处理后残余共晶较多。三种热处理状态下枝晶干上的γ'沉淀尺寸、形貌差异不大。碳化物形成也受扩散过程制约,1220℃固溶的标准热处理晶界M23C6层较薄,Cr含量较低。1190℃固溶热处理晶界M23C6层较厚,Cr含量最高。无固溶热处理晶界碳化物厚度及其Cr含量介于两者之间。 (2)热处理制度对低周疲劳行为影响的研究: 采用恒总应变控制对三种热处理状态下的合金进行拉压疲劳实验,三种热处理下疲劳行为相近,短暂初期循环硬化后,迅速达到循环稳定,各热处理状态下合金的循环稳态应力响应行为无明显差异,疲劳总寿命亦无明显差异,只是1190热处理稍高。疲劳末期,非弹性滞回线的形状发生了改变,为裂纹快速扩展阶段,即疲劳失效。 裂纹在MC碳化物上萌生,沿(111)面和晶界扩展,疲劳断裂面可见大量M23C6型碳化物。