[发明专利]原子尺度下CHDG-A奥氏体耐热钢微观组织表征获取的试验方法

说明书

本发明涉及原子尺度下CHDG‑A奥氏体耐热钢微观组织表征获取的试验方法，包括：采用真空感应加电渣重熔制备CHDG‑A奥氏体耐热钢；通过控制始锻的压下量和终锻温度将铸锭热锻成棒，热锻后经固溶处理；对CHDG‑A奥氏体耐热钢进行恒定应变速率和跳跃应变速率的压缩热模拟试验；获取CHDG‑A奥氏体耐热钢的流变应力曲线特征，根据流变应力曲线特征获取CHDG‑A奥氏体耐热钢发生PLC效应时的时域特征量随变形参数的变化规律，其中时域特征量包括临界应变量、最大应力振幅以及锯齿数；通过计算确定动态应变时效敏感变形区域；采用3DAP确定诱导PLC效应的溶质原子气团种类及其三维空间分布，并利用HRTEM观察PLC效应发生时位错组态的演变规律。

技术领域

本发明涉及CHDG-A奥氏体耐热钢技术领域，特别涉及一种原子尺度下CHDG-A奥氏体耐热钢微观组织表征获取的试验方法。

背景技术

在环保政策日趋严格的宏观背景下，新型超临界、超超临界火电机组因其在节能减排方面的巨大优势，在我国得到了快速的应用推广。现今，我国已成为全球超（超）临界机组最多的国家。然而火电机组的重要材料耐热钢（主要为Super304H和TP304H）却仍然依赖美日等国进口，超（超）临界机组的推广受到严重的制约。近几年针对Super304H耐热钢研发出的新材料CHDG-A 奥氏体耐热钢在常规力学、蠕变、抗氧化等各项性能指标完全可以媲美甚至超越Super304H 奥氏体耐热钢，具有极强的应用前景。

耐热钢的特殊性在于在高温环境下（600℃以上）仍然能保持较高的强度。因此研究新型CHDG-A 奥氏体耐热钢在高温下的屈服行为是其推广应用中的重要环节之一。前期研究发现CHDG-A奥氏体耐热钢在服役温度范围（593~ 760 ℃）内出现了明显的PLC效应。PLC效应是许多合金在一定的加载应变率和实验温度等条件下，出现一种塑性失稳现象—“Portevin-Le Chatelier” 效应（简称“PLC效应”），表现为材料的应力-应变曲线上出现反复的屈服现象，因此也称为锯齿形屈服，如图1所示。这种锯齿形屈服现象的出现将大大降低材料的疲劳周期和延展性等力学性能，严重制约耐热合金的服役寿命，而且至今为止尚未找到有效弱化或消除PLC效应的方法。因此，研究CHDG-A奥氏体耐热钢的PLC效应对电力装备关键部件用耐热合金的设计与应用具有重要的工程意义和学术价值。

在微观机制上，PLC效应普遍认为是动态应变时效，即微观上可动位错和溶质原子气团之间的相互作用，导致宏观上表现出锯齿形应力流动，但是由于缺少直接的实验证据，因此其微观过程的具体描述，如溶质原子气团的扩散方式、析出相颗粒的作用等，仍然存在争议。

因此，目前缺乏一种能够从材料微观现象中揭示CHDG-A奥氏体耐热钢发生PLC效应时微观组织表征的试验手段。

发明内容

发明目的：

为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种原子尺度下CHDG-A奥氏体耐热钢微观组织表征获取的试验方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种原子尺度下CHDG-A奥氏体耐热钢微观组织表征获取的试验方法，所述方法包括以下步骤：

A、采用真空感应加电渣重熔制备CHDG-A奥氏体耐热钢；

B、通过控制始锻的压下量和终锻温度将铸锭热锻成棒，热锻后经固溶处理；

C、对CHDG-A奥氏体耐热钢进行恒定应变速率和跳跃应变速率的压缩热模拟试验；

D、获取CHDG-A奥氏体耐热钢的流变应力曲线特征，根据所述流变应力曲线特征获取CHDG-A奥氏体耐热钢发生PLC效应时的时域特征量随变形参数的变化规律，其中所述时域特征量包括临界应变量、最大应力振幅以及锯齿数；

E、通过计算确定动态应变时效敏感变形区域；