En el procés de producció de superaliatge deformat, l'obertura del lingot és el pas clau del procés per obtenir l'estructura isaaxial forjada del material, millorar la capacitat de deformació en fred i calent i obtenir la propietat uniforme. Aquest procés implica principalment la deformació tèrmica del material fos. Com que l'estructura de fosa té les característiques d'una segregació greu, una gran mida inicial de gra d'austenita i una morfologia i orientació confusa de la dendrita, la preformació sempre ha estat un dels processos de coll d'ampolla que restringeixen la producció de superaliatges deformats. Actualment, hi ha pocs informes d'investigació sobre la deformació en calent del superaliatge a base de níquel i el lingot d'acer inoxidable d'alt aliatge a la Xina, i es centren principalment en l'exploració de processos i la simulació d'elements finits, i la investigació sobre el procés i mecanisme d'evolució de la microestructura és no en profunditat.
Es va seleccionar la placa resistent al desgast amb una composició d'estructura relativament senzilla i es van prendre mostres de diferents zones del lingot per obtenir mostres amb estructura inicial de cristalls columnars fins, cristalls columnars gruixuts i dendrites equiaaxials. Els efectes de la morfologia, la mida i l'orientació de les dendrites sobre el comportament reològic i l'evolució de la microestructura es van estudiar mitjançant un experiment de compressió unidireccional i es va analitzar l'orientació de la microestructura de deformació mitjançant la tècnica de difracció d'electrons retrodispersats (EBSD). El mecanisme de deformació està determinat per proporcionar la base teòrica i experimental per a la formulació del procés de preformat.
El lingot de placa resistent al desgast es va fabricar mitjançant fosa per inducció al buit. La mida del lingot era Φ150mm×500mm, la fracció de massa de cada element era 0,13%C-30%Cr-9%Fe, i Ni era la matriu. Per tal d'obtenir l'estructura macroscòpica de diferents regions del lingot, l'aliatge es va corroir amb una solució mixta de CuSO4+HCl+C2H5OH estipulada a la norma nacional. Les mostres de compressió en calent es van obtenir de la regió de transició de la dendrita equiàxida (regió A) a 1/2 radi, la regió fina de cristall columnar (regió B) a la vora del lingot i la regió de cristall columnar gruixut (regió C) a la centre del lingot. La mostra comprimida en calent és un cilindre Φ14mm × 20mm. Per uniformar la influència de la direcció de la dendrita en el comportament de la deformació tèrmica, la direcció de l'alçada (direcció de càrrega) de la mostra cilíndrica a la regió B i C és perpendicular a la direcció del cristall columnar. Els experiments de deformació en calent es van dur a terme a la màquina de prova MTS amb temperatures de compressió de 1100, 1150 i 1200 graus, velocitats de tensió de 0,01, 0,1 i 1s-1 i una quantitat de deformació del 50% per simular el procés de forja lliure de el lingot. Les dades de desplaçament de càrrega es produeixen automàticament durant el procés de compressió i la mostra es refreda per aigua al final de la deformació per retenir l'estructura comprimida. La secció longitudinal de la mostra comprimida es va tractar mitjançant un mètode de mostreig metal·logràfic estàndard i es va bullir en una barreja de 2,5 gKMnO4+10mLH2SO4+90mLH2O durant 30 minuts per a l'observació de la deformació tèrmica. Després d'electropolir algunes mostres, es va analitzar la relació d'orientació de les estructures deformades mitjançant el mòdul de difracció d'electrons de retrodispersió (EBSD) del microscopi electrònic d'exploració (SEM).
Els resultats de la prova mostren que:
(1) En condicions de fosa, la resistència reològica a alta temperatura de la placa resistent al desgast augmenta amb la disminució de la temperatura de deformació, l'augment de la velocitat de tensió i l'augment de la quantitat de deformació. A una compressió del 50%, l'alta temperatura (1200 graus) i l'alta velocitat (1s-1) afavoreixen l'aparició de recristal·lització dinàmica.
(2) Quan la direcció de compressió és perpendicular a la direcció columnar, el lliscament de la dendrita secundària, com a mecanisme de deformació, condueix a l'augment del factor de sensibilitat de la velocitat de tensió. En aquest cas, la mostra columnar fina té la resistència a la deformació més petita i la relació de recristal·lització més baixa, mentre que la mostra amb l'estructura inicial de dendrites columnars i equiaaxials gruixudes té la major resistència a la deformació i les condicions de recristal·lització dinàmiques més favorables, respectivament.
