冷变形GH3625合金管材中间退火过程中的组织演变

GH3625合金是在Ni-Cr合金中添加以Nb、Mo为主要固溶强化元素而发展来的。该合金具有优良的耐腐蚀、抗氧化性能以及良好的力学性能，其合金管材主要应用于燃气涡轮发动机、核动力设备和宇航发动力等领域，是航空、航天、核能、石油及化工领域关键零件的制造材料。

由于625合金的合金化程度高，热加工范围窄，其合金成品管材一般通过热挤压荒管经多道次冷轧/冷拔及热处理生产，冷加工及中间退火工艺决定了成品管材的组织及性能。该合金作为过热器管和氨裂解炉管应用于合成氨厂和化学工厂，其部件在450～700℃温度范围内服役，预期寿命约104h，这就要求合金具有较高的高温持久强度以及耐腐蚀性能，晶粒尺寸均匀，以免局部性能不均匀而导致使用过程中提前失效。目前对于该合金的研究主要集中在热变形过程中组织演变、动态再结晶以及成形工艺等方面，而在冷加工及中间退火处理方面的研究较少。因此，研究人员通过金相分析和理论计算等方法，研究该合金管材冷变形及中间退火过程中的组织演变规律，控制晶粒尺寸的大小及其均匀性具有重要意义。

实验材料为GH3625热挤压荒管，荒管尺寸为Φ159mm×18mm。为了研究625合金管材冷变形及中间退火过程中合金的组织演变规律，从荒管上切取试样，经1150℃/1h/AC固溶处理后机加工成Φ6mm×9mm圆柱试样，在应变速率为10-1s-1条件下进行变形量为35%、50%、65%的室温压缩，随后进行中间退火，退火温度为1080、1100和1120℃，保温时间为5、10和15min，加热完成后空冷。试验结果如下：

（1）随着冷变形量的增加，晶粒变形程度加大，晶粒平均尺寸减小，组织均匀性逐渐变好；GH3625合金管材的硬度随着变形量的增大显著增加，特别是冷变形量0～50%的阶段更为明显。

（2）冷变形量和退火温度是影响再结晶退火后晶粒大小的主要因素。一般来说，冷变形量越大，则晶粒越细；退火温度越高，则晶粒越粗大；GH3625合金管材在1120℃/15min/AC下进行退火处理，组织为均匀细小的完全再结晶晶粒，是适宜的中间退火工艺。

（3）确定了GH3625合金管材再结晶晶粒长大模型，并对该模型进行验证，得出该模型模拟值与实测值吻合得很好。