GH4169合金高溫塑性變形行為及組織演變模型研究.pdf

1、GH4169合金是以體心四方的γ″和面心立方γ′的沉淀強(qiáng)化鎳基變形高溫合金。該合金在-253～650℃下具有高強(qiáng)度、高疲勞性能和良好的塑性，因此被廣泛應(yīng)用于航空、航天、核能和石油等領(lǐng)域。國內(nèi)一般是通過水壓機(jī)鍛造和錘擊鍛造兩種工藝生產(chǎn)這種材料的渦輪盤一類的零件。在錘鍛過程中工藝參數(shù)難以準(zhǔn)確控制，鍛件的冷模區(qū)中晶粒不均勻，混晶現(xiàn)象嚴(yán)重。 本文在對GH4169合金的熱變形行為進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，建立了合金熱變形過程中的組織演化方程。

2、主要包括下列幾方面的研究成果和結(jié)論： (1)設(shè)計(jì)了GH4169合金的高溫?zé)崮M壓縮試驗(yàn)，對平均應(yīng)變速率誤差、摩擦和溫度對應(yīng)力的影響進(jìn)行了修正，得到了GH4169合金在高溫下準(zhǔn)確的真應(yīng)力—真應(yīng)變曲線。采用Arrhenius雙曲正弦函數(shù)模型，對修正后的真應(yīng)力—真應(yīng)變曲線進(jìn)行回歸，求解了合金高溫變形材料常數(shù)。采用該方程計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了方程的有效性。 (2)基于動態(tài)材料模型DMM(Dynamic Materia

3、l Modeling)，采用Prasad塑性失穩(wěn)準(zhǔn)則計(jì)算塑性失穩(wěn)區(qū)域，得到合金的熱加工圖。這為合金的成型工藝設(shè)計(jì)提供了有利的依據(jù)。 (3)研究了熱變形參數(shù)對合金微觀組織的影響，得出動態(tài)再結(jié)晶是GH4169合金熱變形過程中主要軟化機(jī)制。GH4169合金高溫壓縮塑性變形過程中，動態(tài)再結(jié)晶量隨溫度的升高及應(yīng)變速率的降低，即隨著Z值的降低而增加；隨著變形程度的增大動態(tài)再結(jié)晶的數(shù)量增加；隨著晶粒尺寸的增大而減少。 (4)建立了GH