镍基合金轧棒异常粗晶环缺陷的形成机制与控制
来源：钢铁研究学报杂志2025年第12期北京时间：
作者：刘华松1, 王楷萌2, 郭啸东2, 信瑞山2, 夏长林3
单位：1.钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院,北京100081;；2.鞍钢集团北京研究院有限公司钒钛研究院分院,北京102200;；3.攀钢集团江油长城特殊钢有限公司科技质量部,四川江油621704
摘要：残余应力诱导的异常晶粒长大(AGG)是镍基合金形成严重混晶组织的关键机制之一。本文以表层区域具有高残余应力的GH4202合金轧棒为对象,在高/低初始残余应力条件下研究了固溶过程中的组织演变,并利用EBSD/SEM表征及理论分析,系统揭示了表面粗晶环缺陷的形成机制。研究表明,残余应力对AGG过程存在显著调控作用,但并非其必要条件。在高表面残余应力作用下,固溶时轧棒边缘首先发生局部静态再结晶,进而引发3个阶段AGG,最终形成严重粗晶环;而在初始残余应力降低后,材料仍可通过2个阶段AGG形成厚度较浅的粗晶环。在2种情况下,粗晶环形成的核心机制均源于初始晶粒尺寸(反映曲率驱动力)与碳化物钉扎力之间的匹配关系所引发的AGG,残余应力则起到促进作用。因此,消除粗晶环缺陷需重点考虑调整固溶前晶粒尺寸或调控钉扎力大小,据此提出了工艺改进措施。
关键词：镍基合金,粗晶,残余应力,钉扎力,异常晶粒长大
基金资助：新材料重大专项资助项目(2025ZD0610300,2025ZD0610301)
