[发明专利]高温合金热处理可视化模拟的方法

说明书

本发明涉及模拟热处理技术，其公开了一种高温合金热处理可视化模拟的方法，解决传统技术对热处理过程中相变、再结晶、晶粒长大的具体过程缺乏直观的观察手段，不能对热处理过程中的组织变化进行实时的原位观察的问题。该方法包括：试样准备：对试样进行预处理，将经过预处理后的试样放入Al₂O₃坩埚中，置于激光高温共聚焦显微镜的加热炉中，密封加热炉后抽真空并充入Ar气；热处理参数设定：根据拟定的热处理工艺，在激光高温共聚焦显微镜的加热炉的控制单元中设定温度控制参数，同时设定显微镜的相关参数；可视化模拟：执行加热程序，试样在加热炉中按照设定的温度控制参数加热，模拟热处理过程；数据处理：以图片和/或视频形式进行保存模拟过程。

技术领域

本发明涉及模拟热处理技术，具体涉及一种高温合金热处理可视化模拟的方法。

背景技术

高温合金是以Fe、Co、Nb为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。在高温工作环境下，具有良好的力学性能和强韧性，较高的抗氧化、抗腐蚀性能。在航空、航天领域具有非常重要的作用，是生产现代飞机、火箭发动机的重要原材料。

高温合金的力学性能与其热处理过程有着非常密切的关系，适合的热处理可以大幅度提高合金的高温强度、韧性以及疲劳寿命。因此，研究热处理对高温合金组织、性能的影响对于高温合金生产工艺的优化具有重大意义。

目前实验室对热处理工艺的研究主要是使用加热炉对试样进行热处理，然后分析热处理前后的组织变化，但是对热处理过程中相变、再结晶、晶粒长大的具体过程缺乏直观的观察手段，不能对热处理过程中的组织变化进行实时的原位观察。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种高温合金热处理可视化模拟的方法，解决传统技术对热处理过程中相变、再结晶、晶粒长大的具体过程缺乏直观的观察手段，不能对热处理过程中的组织变化进行实时的原位观察的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

高温合金热处理可视化模拟的方法，包括以下步骤：

步骤1、试样准备：

对试样进行预处理，将经过预处理后的试样放入Al₂O₃坩埚中，置于激光高温共聚焦显微镜的加热炉中，密封加热炉后抽真空并充入Ar气作为保护气体；

步骤2、热处理参数设定：

根据拟定的热处理工艺，在激光高温共聚焦显微镜的加热炉的控制单元中设定温度控制参数，同时设定显微镜的相关参数；

步骤3、可视化模拟：

加热炉的控制单元执行加热程序，试样在加热炉中按照设定的温度控制参数加热，模拟热处理过程；

步骤4、数据处理：

以图片和/或视频形式进行保存模拟过程。

作为进一步优化，步骤1中，所述对试样进行预处理包括：

将试样加工为的圆柱试样，对试样的观察面进行打磨、抛光，使试样上下表面平行。

作为进一步优化，步骤1中，所述对试样进行预处理还包括：

对试样的观察面进行腐蚀，以显示试样常温下的组织形貌。

作为进一步优化，步骤2中，所述温度控制参数包括：

升温速度、保温温度和时间以及冷却速率。

作为进一步优化，步骤2中，所述显微镜的相关参数包括：

放大倍数、拍照速度和视频录制参数。

作为进一步优化，步骤3中还包括：