δ相时效处理GH4169合金热加工组织控制研究

发布时间：2017-04-07 08:09

  本文关键词：δ相时效处理GH4169合金热加工组织控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文通过对DP工艺处理GH4169合金进行高温热压缩试验,研究DP工艺GH4169合金的热变形行为。获取通过热压缩实验得到的δ相时效态GH4169合金高温变形真应力-真应变数值曲线图以及微观组织试样,分析其高温变形行为。利用光学显微镜、扫描电镜对高温热压缩的DP工艺GH4169合金高温变形过程组织演变特征进行研究,分析不同应变量、变形温度和应变速率条件下δ相的形态、含量、晶粒尺寸。利用截线法、X射线衍射方法,对δ相的含量进行定量分析,观察δ相的形态演变过程。建立热压缩后的δ相时效态GH 4169合金的加工图。依据热加工图,研究合金位于不同变形区域时的高温变形特性,分析其热加工成形性能和其对应显微组织之间的关系,优化DP工艺处理GH4169合金的热加工工艺参数。通过高温热压缩实验获得了DP工艺处理GH4169合金的真应力-真应变曲线,数据分析表明GH4169合金高温压缩过程中存在加工硬化阶段、动态软化阶段和流变应力趋于平稳的稳态阶段。通过真应力-真应变曲线获得流变数据,根据峰值应力界定的两个阶段,建立了新型本构方程,通过引入标准统计参数：相关系数和平均相对误差绝对值,计算结果表明预测值和实际试验数值吻合度较高,所建立的本构方程可以用于预测DP工艺处理GH4169合金不同温度、应变速率、变形量条件下的实际应力值。通过观察金相显微组织发现,随着变形温度的升高或应变速率的降低,经DP工艺处理的GH4169合金中的δ相含量逐渐减少,合金动态再结晶晶粒尺寸逐渐增大,用截线法统计了晶粒尺寸大小,通过与Z值的关系拟合出了预测晶粒尺寸的公式；用截线法统计了6相含量,利用X-Ray衍射测定了6相的含量,确定了截线法的可行性,并且进一步验证了δ相含量的变化规律。通过对应变量为1.3的功率耗散图、显微组织和应变和耗散数值的关系曲线及差值图进行分析获得三个在峰值区内是功率耗散系数较高的区域,寻找到三个耗散数值浮动小的加工条件；对应变量为1.3的流变失稳图、显微组织和不同应变下失稳系数和应变速率的关系曲线进行分析,发现耗散系数并不是越大越好,位于失稳区的显微组织普遍δ相含量少而且再结晶晶粒较大,寻找到三个耗散系数ζ(ε)0的区域,建议较好的加工条件为：变形温度在980℃、应变速率在0.1s~(-1)。
【关键词】：GH4169合金 DP工艺处理 流变应力本构模型 微观组织 热加工图
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG132.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 GH 4169合金及其特性10-19
• 1.2.1 GH 4169合金主要成分10-11
• 1.2.2 GH 4169合金相组成11-13
• 1.2.3 δ相析出行为13-14
• 1.2.4 δ相溶解行为14
• 1.2.5 DP处理工艺14-15
• 1.2.6 热加工图理论及其应用15-18
• 1.2.7 δ相的定量测试18-19
• 1.3 本文研究目的和研究内容19-21
• 2 试验材料及方法21-26
• 2.1 试验材料21-22
• 2.2 δ相时效热处理22
• 2.3 高温压缩试验22-24
• 2.4 微观组织分析24-26
• 2.4.1 光学显微组织及扫描电镜分析24-25
• 2.4.2 X-ray衍射定量相分析25-26
• 3 DP处理GH4169合金热变形行为特征26-41
• 3.1 引言26
• 3.2 真应力-真应变曲线图26-32
• 3.2.1 应变速率对流变应力的影响28-30
• 3.2.2 温度对流变应力的影响30-32
• 3.3 DP处理的GH4169合金的流变应力本构模型建立32-40
• 3.3.1 加工硬化-动态回复阶段本构方程的建立32-37
• 3.3.2 动态流变软化阶段本构方程的建立37-38
• 3.3.3 经DP处理GH4169的本构方程38-40
• 3.4 小结40-41
• 4 高温变形过程组织演变特征41-55
• 4.1 引言41
• 4.2 DP处理GH4196合金经热压缩后变形组织分析41-47
• 4.2.1 初始组织分析41-43
• 4.2.2 变形量对δ相的影响43-44
• 4.2.3 温度对δ相的影响44-46
• 4.2.4 应变速率对δ相的影响46-47
• 4.3 DP工艺处理GH 4169合金组织特征定量分析47-54
• 4.3.1 晶粒尺寸定量统计分析47-49
• 4.3.2 δ相定量统计分析49
• 4.3.3 δ相X射线衍射定量分析49-54
• 4.4 小结54-55
• 5 DP工艺处理GH4169合金的热加工图55-67
• 5.1 引言55
• 5.2 功率耗散图55-61
• 5.2.1 功率耗散图分析57-59
• 5.2.2 应变对耗散系数的影响59-61
• 5.3 流变失稳图61-66
• 5.3.1 流变失稳图分析61-64
• 5.3.2 应变对失稳系数的影响64-66
• 5.4 小结66-67
• 6 总结与展望67-69
• 6.1 总结67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-75
• 攻读学位期间的主要学术成果75-76
• 专利75-76
• 致谢76

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