718Plus鎳基高溫合金熱變形行為研究
發(fā)布時間:2021-06-06 11:42
718Plus合金是美國ATI Allvac公司研發(fā)的一種綜合性能優(yōu)異的鎳基高溫合金,由于兼具IN718合金良好的綜合力學(xué)性能、熱加工性和焊接性能,以及Waspaloy合金較高的耐高溫和熱穩(wěn)定性能,該合金成為航空發(fā)動機(jī)零部件制備的重要候選材料之一。本文基于718Plus合金在不同變形條件下的等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn),研究了該合金的高溫變形行為,并對合金的熱變形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了變形參數(shù)對合金微觀組織的影響規(guī)律,為合金在實(shí)際加工過程中提供合理的工藝參數(shù)及理論指導(dǎo),進(jìn)一步促進(jìn)其在工業(yè)上的應(yīng)用。主要結(jié)果如下:718Plus合金的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)出明顯的動態(tài)再結(jié)晶特征,流動應(yīng)力隨應(yīng)變的變化,是位錯增殖、塞積所引起的加工硬化效應(yīng)與動態(tài)回復(fù)、動態(tài)再結(jié)晶引起的動態(tài)軟化效應(yīng)相互競爭的結(jié)果。隨著變形溫度的升高或應(yīng)變速率的降低,718Plus合金的流動應(yīng)力逐漸降低。基于熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了718Plus合金考慮應(yīng)變補(bǔ)償效應(yīng)的修正型Arrhenius本構(gòu)模型,模型平均相對誤差A(yù)ARE為4.99%,相關(guān)系數(shù)R為0.995,能夠較好地預(yù)測不同變形條件下的流動應(yīng)力;谒鶚(gòu)建的熱加工圖,得到了合金最...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
18Plus合金熱處理態(tài)顯微組織
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文152實(shí)驗(yàn)材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)采用的材料為某公司提供的718Plus合金棒材,直徑為Φ220mm,其名義化學(xué)成分如表2.1所示,原始顯微組織如圖2.1所示。由圖2.1可知,該合金的原始組織為等軸晶粒,并存在大量孿晶,晶粒尺寸約為62.5μm。表2.1718Plus合金名義化學(xué)成分Table2.1Nominalchemicalcompositionsof718Plusalloy元素CCrMoWCoFeNbTiAlPBNi含量(%)0.02518.02.701.09.010.05.400.701.450.0070.004Bal.圖2.1718Plus合金原始組織Fig.2.1Initialmicrostructureofthe718Plusalloybar2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖2.2所示。2.2.2熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)在Gleeble-1500D數(shù)控動態(tài)熱-力學(xué)模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,試樣沿原始棒材同一軸線方向線切割切取,如圖2.3所示。切取后的試樣經(jīng)車床加工為Φ10×15mm的尺寸規(guī)格,如圖2.4(a)所示。為了減少試樣與模具夾頭之間的摩
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文16擦,實(shí)驗(yàn)前在試樣兩端涂高溫潤滑劑并粘貼鉭片。試樣采用真空感應(yīng)加熱,由低變形溫度至高變形溫度依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了保證試樣內(nèi)外部受熱均勻,試樣以10℃/s的加熱速率升溫至所需溫度后保溫5min開始壓縮。試樣壓縮完畢后立即水冷以保留高溫?zé)嶙冃谓M織,壓縮后試樣的宏觀形貌如圖2.4(b)所示。具體的實(shí)驗(yàn)方案見表2.2。圖2.2718Plus合金研究的技術(shù)路線Fig.2.2Thetechnicalrouteof718Plusalloy圖2.3試樣的切取位置Fig.2.3Thecuttingpositionofthespecimen
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型高溫合金718Plus的性能特點(diǎn)、航空應(yīng)用和發(fā)展趨勢[J]. 王妙全,田成剛,南洋,徐瑤,楊國寶,童錦艷. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(19)
[2]GH696合金動態(tài)再結(jié)晶模型[J]. 許趙華,李宏,李淼泉. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]5083鋁合金熱壓縮流變應(yīng)力曲線修正與本構(gòu)方程[J]. 付平,劉栩,戴青松,張佳琪,鄧運(yùn)來. 材料工程. 2017(08)
[4]金屬材料動態(tài)再結(jié)晶模型研究現(xiàn)狀[J]. 孫宇,周琛,萬志鵬,任麗麗,胡連喜. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(13)
[5]ATI 718Plus合金國內(nèi)研究進(jìn)展[J]. 王民慶,鄧群,杜金輝,田志凌,朱靜. 稀有金屬材料與工程. 2016(12)
[6]中國變形高溫合金研制進(jìn)展[J]. 杜金輝,趙光普,鄧群,呂旭東,張北江. 航空材料學(xué)報(bào). 2016(03)
[7]EH47船板鋼熱加工圖的建立[J]. 孫德順,陳益華,張珂,岑風(fēng). 鋼鐵. 2015(11)
[8]GH4169、GH4169plus和GH4738高溫合金組織穩(wěn)定性[J]. 趙薇,董建新,張麥倉,姚志浩. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(S1)
[9]GH4169合金的研究新進(jìn)展[J]. 趙新寶,谷月峰,魯金濤,嚴(yán)靖博,尹宏飛. 稀有金屬材料與工程. 2015(03)
[10]45Cr4NiMoV合金動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變[J]. 陳學(xué)文,陳天安,周會軍,朱美玲. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(01)
博士論文
[1]GH99高溫合金高溫變形行為及組織演化規(guī)律研究[D]. 張弘斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]TB6和TA15鈦合金β鍛組織演變及動態(tài)再結(jié)晶行為研究[D]. 歐陽德來.南京航空航天大學(xué) 2011
[3]GH4586合金動態(tài)再結(jié)晶行為及長期時效對其裂紋擴(kuò)展特性的影響[D]. 王帥.東北大學(xué) 2011
碩士論文
[1]SiCp/6018Al復(fù)合材料流變行為及熱變形過程中組織演變的研究[D]. 安迪.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于物理與數(shù)值模擬的5083鋁合金高頸法蘭鍛造工藝研究[D]. 關(guān)宇飛.湖南大學(xué) 2018
[3]AF1410鋼熱變形行為及顯微組織研究[D]. 朱志飛.湖南大學(xué) 2018
[4]基于Deform-3D的粉末鍛造連桿數(shù)值模擬[D]. 王瑜.長安大學(xué) 2015
[5]GH4698鎳基高溫合金熱塑性變形行為研究[D]. 胡超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于遺傳算法的航空發(fā)動機(jī)模塊化研究[D]. 段蘭.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[7]長期時效對GH4169合金組織演化及低周疲勞行為的影響[D]. 安金嵐.東北大學(xué) 2014
[8]2124鋁合金流變規(guī)律及成形工藝優(yōu)化[D]. 李齊飛.中南大學(xué) 2012
[9]熱加工圖繪制新方法及應(yīng)用研究[D]. 李春陽.燕山大學(xué) 2012
[10]大型核電封頭用鋼20MnNiMo熱塑性變形行為的研究及應(yīng)用[D]. 王熠昕.重慶大學(xué) 2012
本文編號:3214316
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
18Plus合金熱處理態(tài)顯微組織
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文152實(shí)驗(yàn)材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)采用的材料為某公司提供的718Plus合金棒材,直徑為Φ220mm,其名義化學(xué)成分如表2.1所示,原始顯微組織如圖2.1所示。由圖2.1可知,該合金的原始組織為等軸晶粒,并存在大量孿晶,晶粒尺寸約為62.5μm。表2.1718Plus合金名義化學(xué)成分Table2.1Nominalchemicalcompositionsof718Plusalloy元素CCrMoWCoFeNbTiAlPBNi含量(%)0.02518.02.701.09.010.05.400.701.450.0070.004Bal.圖2.1718Plus合金原始組織Fig.2.1Initialmicrostructureofthe718Plusalloybar2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖2.2所示。2.2.2熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)在Gleeble-1500D數(shù)控動態(tài)熱-力學(xué)模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,試樣沿原始棒材同一軸線方向線切割切取,如圖2.3所示。切取后的試樣經(jīng)車床加工為Φ10×15mm的尺寸規(guī)格,如圖2.4(a)所示。為了減少試樣與模具夾頭之間的摩
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文16擦,實(shí)驗(yàn)前在試樣兩端涂高溫潤滑劑并粘貼鉭片。試樣采用真空感應(yīng)加熱,由低變形溫度至高變形溫度依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了保證試樣內(nèi)外部受熱均勻,試樣以10℃/s的加熱速率升溫至所需溫度后保溫5min開始壓縮。試樣壓縮完畢后立即水冷以保留高溫?zé)嶙冃谓M織,壓縮后試樣的宏觀形貌如圖2.4(b)所示。具體的實(shí)驗(yàn)方案見表2.2。圖2.2718Plus合金研究的技術(shù)路線Fig.2.2Thetechnicalrouteof718Plusalloy圖2.3試樣的切取位置Fig.2.3Thecuttingpositionofthespecimen
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]GH696合金動態(tài)再結(jié)晶模型[J]. 許趙華,李宏,李淼泉. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2017(08)
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[6]中國變形高溫合金研制進(jìn)展[J]. 杜金輝,趙光普,鄧群,呂旭東,張北江. 航空材料學(xué)報(bào). 2016(03)
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[8]GH4169、GH4169plus和GH4738高溫合金組織穩(wěn)定性[J]. 趙薇,董建新,張麥倉,姚志浩. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(S1)
[9]GH4169合金的研究新進(jìn)展[J]. 趙新寶,谷月峰,魯金濤,嚴(yán)靖博,尹宏飛. 稀有金屬材料與工程. 2015(03)
[10]45Cr4NiMoV合金動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變[J]. 陳學(xué)文,陳天安,周會軍,朱美玲. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(01)
博士論文
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碩士論文
[1]SiCp/6018Al復(fù)合材料流變行為及熱變形過程中組織演變的研究[D]. 安迪.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于物理與數(shù)值模擬的5083鋁合金高頸法蘭鍛造工藝研究[D]. 關(guān)宇飛.湖南大學(xué) 2018
[3]AF1410鋼熱變形行為及顯微組織研究[D]. 朱志飛.湖南大學(xué) 2018
[4]基于Deform-3D的粉末鍛造連桿數(shù)值模擬[D]. 王瑜.長安大學(xué) 2015
[5]GH4698鎳基高溫合金熱塑性變形行為研究[D]. 胡超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于遺傳算法的航空發(fā)動機(jī)模塊化研究[D]. 段蘭.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[7]長期時效對GH4169合金組織演化及低周疲勞行為的影響[D]. 安金嵐.東北大學(xué) 2014
[8]2124鋁合金流變規(guī)律及成形工藝優(yōu)化[D]. 李齊飛.中南大學(xué) 2012
[9]熱加工圖繪制新方法及應(yīng)用研究[D]. 李春陽.燕山大學(xué) 2012
[10]大型核電封頭用鋼20MnNiMo熱塑性變形行為的研究及應(yīng)用[D]. 王熠昕.重慶大學(xué) 2012
本文編號:3214316
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