變形高溫合金屬于復(fù)雜合金化材料,這些材料的合金化程度決定著材料的熱強性和可鍛性。由于合金的設(shè)計要求高溫合金具有抗高溫變形的能力,所以這類合金鍛造變形困難、塑性低、變形抗力大是理所當(dāng)然的。較高的脫溶合金元素含量(40%~50%),使合金具有多相組織,并且再結(jié)晶溫度高,在高溫下加工硬化嚴(yán)重,從而降低了工藝塑性,增大了變形抗力。硫、鉛、錫等雜質(zhì)使合金間結(jié)合力及晶界強度嚴(yán)重下降,對合金的高溫塑性有特別明顯的影響。含鈦和鋁的鐵基合金可能造成氮化物和碳化物偏析,它們可在鍛棒中形成條狀夾雜,從而影響合金的可鍛性。鎳基合金中的氮化物和氧化物也起著破壞合金可鍛性的作用。通過真空熔煉可以有效減少合金中的氧、氮及其他雜質(zhì)的含量,消除或減輕合金中的偏析,顯著提高合金的可鍛性。 圖2是合金結(jié)構(gòu)鋼、鐵基合金GH2036和鎳基合金GH4037的塑性曲線。表7為鐵基和鎳基高溫合金在不同設(shè)備上鍛造時的允許變形程度。由圖2和表7可以看出,鐵基高溫合金的工藝塑性比鎳基高溫合金的工藝塑性高。在高溫下沖擊變形時,設(shè)備每次行程的允許變形量,對鐵基合金為60%~65%,對鎳基合金為40%~50%。而合金結(jié)構(gòu)鋼產(chǎn)生80%以上變形仍不出現(xiàn)脆性。在高速錘上進行模鍛時,鐵基合金的塑性(允許變形程度)有所增加,而鎳基合金的塑性則停留在原來的水平上,其原因是坯料在變形過程中因熱效應(yīng)而溫升。為了提高合金的高溫塑性和鍛件質(zhì)量,建議用熱擠鍛法或帶反力的閉式模模鍛高溫合金。