Низкотемпературная сверхпластическая деформация никелевого сплава ЭК79 с ультрамелкозернистой структурой смешанного типа

Одним из наиболее эффективных способов повышения технологической пластичности современных суперсплавов – жаропрочных никелевых сплавов – является формирование в объемных полуфабрикатах ультрамелкозернистой (УМЗ) структуры, которая является необходимым условием для реализации эффекта структурной сверхпластичности в технологических процессах изготовления изделий из таких сплавов. Одним из наиболее перспективных методов получения УМЗ структуры является деформационно-термическая обработка (ДТО) по схеме всесторонней изотермической ковки. Показано, что ДТО сплава ЭК79 c постепенным снижением температуры обработки с 0,88 до 0,62 Тs (где Тs – температура растворения упрочняющей фазы) приводит к трансформации исходной мелкозернистой структуры типа микродуплекс в УМЗ структуру смешанного типа. Такая смешанная УМЗ микроструктура состоит из: 1) относительно крупных (наследственных от мелкозернистой структуры) частиц – зерен γ'-фазы размером 3,0±0,8 мкм; 2) зерен γ'-фазы и некогерентных частиц γ'-фазы размером 0,3–0,5 мкм; 3) упрочняющих когерентных внутризеренных частиц γ'-фазы размером 0,05–0,1 мкм, выделяющихся при охлаждении с температуры ДТО до комнатной температуры. Сплав ЭК79, имеющий такую микроструктуру, при испытаниях на одноосное сжатие демонстрирует низкотемпературную сверхпластичность в диапазоне температур 800–1000 °С. Установлено, что повышение температуры деформации до 1000 °С приводит к укрупнению зерен γ-фазы до микронного размера. Сохранение сверхпластических свойств при наличии в структуре сравнительно крупных некогерентных частиц – зерен второй фазы (γ'-фазы), по-видимому, связано с тем, что деформация локализована в УМЗ компоненте.