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GH690合金是一种铬含量30%左右的镍基变形高温合金,在不同温度的水溶液中均具有优良的耐应力腐蚀和抗晶间腐蚀的性能,非常适用于制造核工业中蒸汽发生器的传热管。目前国内核工业中蒸汽发生器使用的传热管仍然需要进口,随着近年来需求量的不断增加,迫切需要深入开展国产化研究。本文通过高温等温压缩试验研究了GH690合金的高温塑性变形行为。通过OM、EBSD、TEM和回归分析等方法,研究了GH690合金高温塑性变形过程中的应变、应变速率、变形温度和流变应力的相互关系、组织演变规律及GH690合金动态再结晶规律等;通过GH690合金管材热挤压变形的热—力耦合模拟和管材热挤压工艺试验,分析了GH690合金管材热挤压过程中的温度场、应变场和应力场,研究了GH690合金管材热挤压变形特性,并获得了GH690合金管材热挤压成形极限图。结果表明:(1)GH690合金在950-1200℃,0.001-10s-1条件下热变形时属于正应变速率敏感材料。采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数可以较好地描述GH690合金高温变形时的流变行为。(2)在应变ε=0.7,ε≤10s-1时,GH690合金获得完全动态再结晶组织的温度随应变速率的增大而升高;在已获得完全动态再结晶组织后,随着变形程度的继续增加,动态再结晶晶粒尺寸变化不大。(3)GH690合金在950-1200℃,0.001-10s-1条件下进行热变形时发生了动态再结晶,其动态再结晶机制主要为应变诱导晶界弓弯形核的非连续动态再结晶(DDRX)机制;同时,GH690合金在晶内形变带处也发生了动态再结晶。(4)在GH690合金管材热挤压过程中,在管材的内表面附近容易出现混晶组织。其主要原因是由于挤压时坯料的温降太大。为避免出现混晶组织,需提高挤压速度,从而减少挤压时间,减小挤压管坯的温降。另外在挤压管材外表面会容易因拉应力而产生裂纹。坯料和工模具的摩擦是产生拉应力的主因,为减轻或解决挤压管材的表面裂纹,需要开发出更好的高温润滑剂,降低摩擦系数。(5)建立了GH690合金管材挤压成形极限图。GH690合金管材的热挤压成形性能由挤压比、挤压温度和挤压速度决定,取决于GH690合金在具体挤压条件下的流变应力水平。增大挤压比将大大减小GH690合金管材的许可挤压成形条件范围。为提高生产效率和避免在管材内壁出现混晶组织,挤压宜选择在靠近极限温度曲线附近的较高温度和较高挤压速度的变形条件区域内进行。