GH4169合金在-253~700℃溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能,650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的,并具有良好的耐輻射、耐氧化、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能良好。能夠制造形狀復(fù)雜的零部件
該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感,掌握合金中相析出和溶解規(guī)律及組織與工藝、性能的相互關(guān)系,可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規(guī)程,就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的零件。機匣等零部件長期使用。
高溫合金GH4169是航空發(fā)動機機匣部件的主要金屬材料,具有耐高溫、抗氧化等優(yōu)點。在制造和服役過程中,GH4169內(nèi)部組織分布的不均勻會導(dǎo)致環(huán)件在加工過程中出現(xiàn)變形,或者機匣在使用過程中出現(xiàn)變形,嚴(yán)重影響航空發(fā)動機的安全使用。采用無損檢測與金相檢測相結(jié)合的方法對GH4169構(gòu)件的微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測可有效保障制造質(zhì)量和適用安全。
在不同固溶溫度(900~1150 ℃)下對GH4169試樣進(jìn)行固溶處理。采用脈沖回波法對試樣進(jìn)行縱波超聲檢測,探頭頻率為10 MHz,用一次底波、二次底波的峰值、時間差和試樣厚度計算衰減系數(shù)、聲速,對截取的背散射信號(截取位置為一次底波和二次底波之間,如圖1所示)進(jìn)行經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解,取分解后生成的固有模態(tài)函數(shù),計算平均功率w;和波形維數(shù)FsHA,計算公式如式(1)所示。
式中:n為信號長度;?為IMF的階數(shù);ui(t)為第i階IMF信號;t為采樣點序號。
利用Ritec RAM-5000-SNAP非線性超聲測試系統(tǒng),采用縱波共線諧波法測量并計算非線性系數(shù),發(fā)射和接收探頭的中心頻率分別為2.5,5 MHz。非線性系數(shù)計算公式如式(3)所示。
式中:x為傳播距離;A。,A?分別為基波幅值,二次諧波幅值;k為波數(shù),近似認(rèn)為x和k為定值,采用相對非線性系數(shù)β'代替β,即β'=A?/A2。
對試樣進(jìn)行金相檢驗,采用顯微鏡觀察試樣微觀組織形貌,并運用圖像分析軟件進(jìn)行晶粒大小及形狀的測量,分別計算平均晶粒直徑(晶粒尺寸)和平均晶粒縱橫比(晶粒形狀)。