В производствения процес на деформирана суперсплав, отварянето на блока е ключовата стъпка на процеса за получаване на изкована изоаксиална структура на материала, подобряване на способността за студена и гореща деформация и получаване на равномерно свойство. Този процес включва главно термична деформация на отлятия материал. Тъй като отлятата структура има характеристиките на сериозна сегрегация, голям начален размер на аустенитните зърна и объркана морфология и ориентация на дендритите, предварителното формоване винаги е било един от процесите с тесни места, ограничаващи производството на деформирани свръхсплави. Понастоящем има малко изследователски доклади за горещата деформация на суперсплав на базата на никел и слитък от високолегирана неръждаема стомана в Китай и те се фокусират главно върху изследването на процеса и симулацията на крайните елементи, а изследването на процеса и механизма на еволюцията на микроструктурата е не задълбочено.
Беше избрана устойчива на износване плоча със сравнително прост структурен състав и бяха взети проби от различни области на слитъка, за да се получат проби с първоначална структура от фини колонни кристали, груби колоновидни кристали и еквиаксиални дендрити. Ефектите от морфологията, размера и ориентацията на дендрита върху реологичното поведение и еволюцията на микроструктурата бяха изследвани чрез експеримент с еднопосочна компресия, а ориентацията на микроструктурата на деформация беше анализирана чрез техника на дифракция на обратно разсеяни електрони (EBSD). Механизмът на деформация е определен да осигури теоретичната и експерименталната основа за формулирането на процеса на предварително формоване.
Устойчивият на износване пластинчат слитък е направен чрез индукционно топене във вакуум. Размерът на блока беше Φ150mm×500mm, масовата част на всеки елемент беше 0,13%C-30%Cr-9%Fe, и Ni беше матрицата. За да се получи макроскопичната структура на различни области на слитъка, сплавта беше корозирала със смесен разтвор CuSO4+HCl+C2H5OH, предвиден в националния стандарт. Пробите за горещо компресиране бяха получени от преходната област на равноосния дендрит (A област) на 1/2 радиус, фината колонна кристална област (B област) на ръба на слитъка и грубата колонна кристална област (C област) на център на слитъка. Горещо компресираната проба е цилиндър Φ14 mm × 20 mm. За да се уеднакви влиянието на посоката на дендрита върху поведението на термична деформация, посоката на височината (посоката на натоварване) на цилиндричната проба в областта B и C е перпендикулярна на посоката на колонния кристал. Експериментите с гореща деформация бяха проведени на тестовата машина MTS с температури на компресия от 1100, 1150 и 1200 градуса, скорости на деформация от 0,01, 0,1 и 1 s-1 и размер на деформация от 50%, за да се симулира процеса на свободно коване на слитъкът. Данните за натоварване и изместване се извеждат автоматично по време на процеса на компресия и образецът се охлажда с вода в края на деформацията, за да запази компресираната структура. Надлъжният разрез на компресираната проба се обработва чрез стандартен металографски метод за вземане на проби и се вари в смес от 2,5 gKMnO4+10mLH2SO4+90mLH2O в продължение на 30 минути за наблюдение на термичната деформация. След като някои проби бяха електрополирани, връзката на ориентацията на деформираните структури беше анализирана от модула за дифракция на електрони с обратно разсейване (EBSD) на сканиращия електронен микроскоп (SEM).
Резултатите от теста показват, че:
(1) При състояние на отливане реологичното съпротивление при висока температура на устойчивата на износване плоча се увеличава с намаляването на температурата на деформация, увеличаването на скоростта на деформация и увеличаването на степента на деформация. При 50% компресия, високата температура (1200 градуса) и високата скорост (1s-1) са благоприятни за появата на динамична рекристализация.
(2) Когато посоката на компресия е перпендикулярна на посоката на колоната, вторичното плъзгане на дендрита, като механизъм на деформация, води до увеличаване на коефициента на чувствителност на скоростта на деформация. В този случай фината колонна проба има най-малкото съпротивление на деформация и най-ниското съотношение на рекристализация, докато пробата с първоначална структура от груби колоновидни и еквиаксиални дендрити има най-голяма устойчивост на деформация и съответно най-благоприятни условия за динамична рекристализация.
