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GH5188合金是一种固溶强化型钴基高温合金 ， 它以碳化物为主要强化相 。 相比于镍基高温合金 ， 该合金具有更好的抗蠕变性能、抗热腐蚀性能、抗热疲劳性能和高温强度 。 在20世纪80年代 ， GH5188合金被应用于涡轴八航空发动机的涡流板、火焰导向器等部件；目前 ， 部分航空发动机选用GH5188合金板材制备燃烧室内壁、外壁、封严片等高温部件 。
GH5188合金作为一种变形钴基高温合金 ， 显微组织简单 。 由于碳化物较稳定 ， 固溶时不能完全溶入基体 ， 而时效析出的强化相容易在使用过程中进一步过时效 ， 所以也不宜进行时效处理 。 冷轧带材是GH5188合金的常用产品之一 ， 合金原料经冶炼铸锭 ， 再经过均匀化处理、开坯锻造、热轧、多道次冷轧和中间退火处理 ， 最终以固溶态交货 。
但在生产过程中 ， GH5188合金铸锭存在明显的显微偏析 ， 导致其加工塑性差 ， 无法直接进行开坯 。 同时 ， 铸锭组织不均匀也不易于在热加工时得到充分破碎 ， 会影响热加工性能[4
。 而GH5188合金冷加工硬化速度快和再结晶温度高的特点将使冷加工过程变得困难 ， 容易产生裂纹等缺陷 。 为了给实际生产中确定和控制GH5188的生产工艺、优化产品性能提供理论参考 ， 本工作研究了生产过程中GH5188合金的铸态组织及其均匀化工艺 ， 对后续热轧、冷轧加工过程组织的演变进行了观察分析 ， 并研究了其中间退火处理工艺 。
1实验
本实验的材料为GH5188合金 ， 合金经真空感应加电渣重熔冶炼 ， 成分如表1所示 。 随后再经均匀化、开坯并热轧、冷轧成板带材 。
在铸锭心部位置切取尺寸为15mm×15mm×10mm的长方体试样进行铸态组织分析 ， 用EDS分析元素偏析情况 ， 并使用热力学计算软件Thermo-Calc计算分析合金中可能析出的平衡相 ， 以及凝固过程的相组成与元素再分配规律 。 使用热力学模拟计算软件DICTRA进行均匀化工艺研究 ， 将试样分别在1140、1160、1180、1200、1220℃进行均匀化扩散退火保温10、20、30h 。 铸态组织和均匀化研究中观察枝晶所用的电解侵蚀剂为王水甘油（甘油:HCl:HNO3=5:3:1电压5V ， 时间10s） 。
从生产过程中的4mm热轧板、0.5mm冷轧带（轧下率29%）和分别经过1080℃退火、1100℃退火、1080℃退火+1170℃气淬、1230℃退火的0.5mm冷轧退火带材上切取10mm×10mm的板带状试样 ， 对RD-ND面的轧制态与退火态组织进行观察分析 ， 结合热力学平衡相图研究不同退火温度对冷轧态组织的影响 。 轧制态组织和退火态组织研究中所用的侵蚀剂为硫酸铜-盐酸溶液（1.5gCuSO440mLHCl20mLC2H5OH） 。
2结果与分析
2.1铸态组织及均匀化工艺研究
2.1.1铸态组织
电渣重熔铸锭的枝晶生长方向是沿中心法线方向 ， 为观察到完整枝晶 ， 在试样纵截面进行金相制备与观察 。 在金相显微镜和扫描电子显微镜下观察铸锭心部试样的组织如图1所示 。
由图1a可看出 ， 合金枝晶的形貌很明显 ， 一次枝晶干粗大 ， 沿着一次枝晶干周围有二次枝晶干生长 ， 在枝晶间发现大量的析出相 。 在扫描电子显微镜下观察 ， 发现析出物主要分布在晶界和晶内的枝晶间处 。 通过能谱仪分析析出相的成分 ， 如表2所示 。
【GH5188高温合金组织特征及冷热加工过程组织演变】
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