GH4169鎳基高溫合金的熱變形行為與再結晶模型
發(fā)布時間:2021-03-06 16:16
在變形溫度900~1100℃,應變速率0.01~5 s-1條件下對GH4169高溫合金進行熱壓縮試驗,研究了其顯微組織及熱變形行為。基于流變曲線構建了雙曲正弦型Arrhenius本構方程,通過Avrami方程構建了臨界動態(tài)再結晶模型。結果表明:GH4169高溫合金在熱壓縮過程中發(fā)生了動態(tài)再結晶,且高溫、低應變速率下的再結晶行為更顯著;熱壓縮至應變量為0.2時,GH4169高溫合金的本構方程為ε·=1.37×1018[sinh(0.003 1σ)]6.13exp(-4.63×105/RT);動態(tài)再結晶臨界值和峰值之間存在線性關系,1 100℃,0.01 s-1變形條件下的Avrami再結晶模型為XDRX=1-exp{-0.049[(ε-0.0355)/0.089 9]2.132}。
【文章來源】:機械工程材料. 2020,44(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
不同條件下熱壓縮變形至應變?yōu)?.8后GH4169高溫合金的顯微組織
在相同變形溫度下,當應變速率較高時,試驗合金的再結晶孕育時間較短,再結晶體積分數(shù)較低,再結晶軟化效果不明顯,因此變形抗力處于較高水平,如圖2(a)所示;在相同應變速率下,當變形溫度較高時,合金的熱激活作用加強,動態(tài)再結晶形核率增加,軟化效果明顯,如圖2(b)所示。在熱變形初期,試驗合金內部的位錯迅速增殖、纏結,使得真應力快速上升,加工硬化率較大[16]。隨著變形的繼續(xù),加工硬化率減小,真應力增速減緩,試驗合金開始出現(xiàn)軟化行為,真應力在達到峰值后隨著應變的增加而下降,軟化效果與加工硬化效果相互抵消,材料流變應力不再發(fā)生大幅變化。2.3 本構方程
得到ln[-ln(1-XDRX)]-ln[(ε-εc)/εp]的關系曲線,如圖5所示,可得lnk=-3.014,k=0.049;m=2.132。將k,m代入式(15),得到再結晶體積分數(shù)隨應變變化的Avrami模型為:3 結論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]GH4169合金高溫變形過程本構方程[J]. 吳昊,孔祥偉,羅平. 機械設計與制造. 2020(08)
[2]鎳基617合金的熱變形和動態(tài)再結晶行為[J]. 楊康,祝志超,張雪姣,白亞冠,聶義宏,朱琳,展培培. 材料熱處理學報. 2019(10)
[3]AlCu4SiMg合金的動態(tài)再結晶體積分數(shù)模型構建及其在有限元模型中的應用(英文)[J]. 權國政,施瑞菊,趙江,劉喬,熊威,邱慧敏. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(06)
[4]3003鋁合金熱變形流變應力及動態(tài)再結晶模型[J]. 陳貴清,傅高升,王軍德,程超增. 材料科學與工程學報. 2019(02)
[5]核電用GH4169合金棒材315℃高周疲勞性能[J]. 李紅宇,薛晶晶,劉倚天,邢建,韓吉慶. 材料熱處理學報. 2019(03)
[6]GH4169合金動態(tài)再結晶的有限元模擬與實驗研究[J]. 王家文,王巖,陳前,李偉,陳鈺青,靳書巖,牛偉,陳鳳霞. 粉末冶金材料科學與工程. 2014(04)
[7]GH4742高溫合金的動態(tài)再結晶行為[J]. 張云,曹富榮,林開珍,李寶綿,周舸,丁樺. 中國有色金屬學報. 2013(11)
[8]800H合金動態(tài)再結晶行為研究[J]. 曹宇,邸洪雙,張潔岑,張敬奇,馬天軍. 金屬學報. 2012(10)
[9]FGH4096合金的動態(tài)再結晶與晶粒細化研究[J]. 謝興華,姚澤坤,寧永權,郭鴻鎮(zhèn),陶宇,張義文. 航空材料學報. 2011(01)
[10]金屬熱變形應力-應變曲線數(shù)學模型的研究與應用[J]. 許勇順,柳建韜,聶明,李自剛,阮雪榆. 應用科學學報. 1997(04)
博士論文
[1]變形鋁硅合金的動態(tài)再結晶行為[D]. 王春霞.東北大學 2014
碩士論文
[1]GH4169高溫合金組織與性能研究[D]. 王飛.東華大學 2012
[2]TC4-DT鈦合金熱變形動態(tài)再結晶組織演變的模擬研究[D]. 王小芳.南京航空航天大學 2012
[3]GH4169合金高溫壓縮變形行為研究[D]. 林琳.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號:3067409
【文章來源】:機械工程材料. 2020,44(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
不同條件下熱壓縮變形至應變?yōu)?.8后GH4169高溫合金的顯微組織
在相同變形溫度下,當應變速率較高時,試驗合金的再結晶孕育時間較短,再結晶體積分數(shù)較低,再結晶軟化效果不明顯,因此變形抗力處于較高水平,如圖2(a)所示;在相同應變速率下,當變形溫度較高時,合金的熱激活作用加強,動態(tài)再結晶形核率增加,軟化效果明顯,如圖2(b)所示。在熱變形初期,試驗合金內部的位錯迅速增殖、纏結,使得真應力快速上升,加工硬化率較大[16]。隨著變形的繼續(xù),加工硬化率減小,真應力增速減緩,試驗合金開始出現(xiàn)軟化行為,真應力在達到峰值后隨著應變的增加而下降,軟化效果與加工硬化效果相互抵消,材料流變應力不再發(fā)生大幅變化。2.3 本構方程
得到ln[-ln(1-XDRX)]-ln[(ε-εc)/εp]的關系曲線,如圖5所示,可得lnk=-3.014,k=0.049;m=2.132。將k,m代入式(15),得到再結晶體積分數(shù)隨應變變化的Avrami模型為:3 結論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]GH4169合金高溫變形過程本構方程[J]. 吳昊,孔祥偉,羅平. 機械設計與制造. 2020(08)
[2]鎳基617合金的熱變形和動態(tài)再結晶行為[J]. 楊康,祝志超,張雪姣,白亞冠,聶義宏,朱琳,展培培. 材料熱處理學報. 2019(10)
[3]AlCu4SiMg合金的動態(tài)再結晶體積分數(shù)模型構建及其在有限元模型中的應用(英文)[J]. 權國政,施瑞菊,趙江,劉喬,熊威,邱慧敏. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(06)
[4]3003鋁合金熱變形流變應力及動態(tài)再結晶模型[J]. 陳貴清,傅高升,王軍德,程超增. 材料科學與工程學報. 2019(02)
[5]核電用GH4169合金棒材315℃高周疲勞性能[J]. 李紅宇,薛晶晶,劉倚天,邢建,韓吉慶. 材料熱處理學報. 2019(03)
[6]GH4169合金動態(tài)再結晶的有限元模擬與實驗研究[J]. 王家文,王巖,陳前,李偉,陳鈺青,靳書巖,牛偉,陳鳳霞. 粉末冶金材料科學與工程. 2014(04)
[7]GH4742高溫合金的動態(tài)再結晶行為[J]. 張云,曹富榮,林開珍,李寶綿,周舸,丁樺. 中國有色金屬學報. 2013(11)
[8]800H合金動態(tài)再結晶行為研究[J]. 曹宇,邸洪雙,張潔岑,張敬奇,馬天軍. 金屬學報. 2012(10)
[9]FGH4096合金的動態(tài)再結晶與晶粒細化研究[J]. 謝興華,姚澤坤,寧永權,郭鴻鎮(zhèn),陶宇,張義文. 航空材料學報. 2011(01)
[10]金屬熱變形應力-應變曲線數(shù)學模型的研究與應用[J]. 許勇順,柳建韜,聶明,李自剛,阮雪榆. 應用科學學報. 1997(04)
博士論文
[1]變形鋁硅合金的動態(tài)再結晶行為[D]. 王春霞.東北大學 2014
碩士論文
[1]GH4169高溫合金組織與性能研究[D]. 王飛.東華大學 2012
[2]TC4-DT鈦合金熱變形動態(tài)再結晶組織演變的模擬研究[D]. 王小芳.南京航空航天大學 2012
[3]GH4169合金高溫壓縮變形行為研究[D]. 林琳.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號:3067409
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