GH3536高温合金半固态触变成形数值模拟及实验研究
发布时间：2021-02-20 12:44
高温合金在高温下工作时具有很好的耐氧化性及稳定的内部组织结构,并且他的耐疲劳性非常强,这使得其常用于高温环境中,例如航天发动机中等。但高温合金的熔点较高、强度大等特点,也使得它的加工性能较差。半固态加工技术则是一种集铸造和锻压优势于一身的成形技术,在工业中多用于低熔点合金上,若将高温合金也采用半固态成形技术进行热加工,能够改善高温合金的加工缺点。本课题将以GH3536典型镍基高温合金为例,研究它在半固态时的流变学行为,并进一步分析出本构方程及热加工图,再通过对数值模拟得到成形过程中的多种物理参数,最后进行实际的触变成形,对成形件进行宏观整体观测。对高温合金的触变成形提供一定经验与数据基础,同时拓展半固态加工的应用领域。首先,本文研究了GH3536在半固态温度时的流变学,并加以分析描述。在GH3536处于半固态温度范围内时进行了热压缩实验,得到真应力-真应变数据。对其分析发现,应力最大值与变形的温度成反比,与应变速率成正比,是对应变速率具有敏感性;并且表观粘度随变形温度和应变速率的增长而减小,他们的对数呈线性关系。而从微观晶体结构上进一步分析其流变学行为特性并可得出结论:动态再结晶的程度...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高温合金零部件a）涡轮盘；b）涡轮叶片
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文11图2-1高温合金GH3536的DSC曲线图2-2GH3536高温合金的液相率-温度曲线GH3536棒材上机加工出边长为10mm的正方体坯料试件，再依次使用400#、600#、1000#、1500#、2000#的砂纸对合金进行打磨，打磨到试样表面无明显划痕时，对其进行金相抛光，最后将金相浸入王水中进行腐蚀，王水的配比是HCl与HNO3的体积比为3:1。腐蚀150s左右，浸入无水乙醇中将腐蚀液冲净，风干，再用型号为LEICA-DMI3000M的金相显微镜，观察制备好的试样的金相组织。观察到的显微组织如图2-3所示。从图中可以看出，GH3536高温合金的原始棒料的微观组织都没有明显的晶界，并且在横向与纵向上都没表现出明显区别。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文11图2-1高温合金GH3536的DSC曲线图2-2GH3536高温合金的液相率-温度曲线GH3536棒材上机加工出边长为10mm的正方体坯料试件，再依次使用400#、600#、1000#、1500#、2000#的砂纸对合金进行打磨，打磨到试样表面无明显划痕时，对其进行金相抛光，最后将金相浸入王水中进行腐蚀，王水的配比是HCl与HNO3的体积比为3:1。腐蚀150s左右，浸入无水乙醇中将腐蚀液冲净，风干，再用型号为LEICA-DMI3000M的金相显微镜，观察制备好的试样的金相组织。观察到的显微组织如图2-3所示。从图中可以看出，GH3536高温合金的原始棒料的微观组织都没有明显的晶界，并且在横向与纵向上都没表现出明显区别。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光选区熔化GH3536合金组织对力学性能的影响[J]. 薛珈琪,陈晓晖,雷力明. 激光与光电子学进展. 2019(14)
[2]TiAl合金高温流变行为及流动应力模型[J]. 李建伟,刘浏,邹宗树. 钛工业进展. 2019(01)
[3]航空发动机用高温合金真空热处理技术[J]. 薛文利,高莎,王银,侯慧鹏,黄佳华. 金属热处理. 2019(01)
[4]TC27钛合金的热变形行为及加工图[J]. 李雪飞,沙爱学,黄旭,黄利军. 钛工业进展. 2018(05)
[5]通过唯相学模型预测喷射成形7055铝合金的热变形行为（英文）[J]. 王向东,潘清林,熊尚武,刘丽丽,孙元伟,王维裔. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(08)
[6]9Cr18合金半固态触变压缩变形行为及组织演变[J]. 王永金,宋仁伯,宋仁峰. 金属学报. 2018(01)
[7]镍基高温合金的切削加工[J]. 陆显峰. 内燃机与配件. 2018(01)
[8]“半固态+”及其在工业中的应用[J]. 徐骏,张志峰. 特种铸造及有色合金. 2017(12)
[9]重复固溶处理对GH536合金板材组织和性能的影响[J]. 于广娜,宋玺玉,曹一超,宋金贵. 金属热处理. 2017(11)
[10]热处理工艺参数对H13钢组织和力学性能的影响[J]. 李勇,雷文华,斯郎拥宗,周毅. 热加工工艺. 2017(02)
博士论文
[1]GH4720LI镍基合金高温变形行为及组织性能控制研究[D]. 万志鹏.哈尔滨工业大学 2019
[2]含Hf铸造钛铝基合金组织细化及其机制研究[D]. 张莉.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]A356铸造铝合金液态模锻成形工艺研究[D]. 邓腾.哈尔滨工业大学 2019
[2]GH3536合金半固态组织演变规律和高温短时氧化行为研究[D]. 田寅丰.哈尔滨工业大学 2019
[3]GH720Li高温合金流动软化行为及开坯过程数值模拟[D]. 曹倬菡.哈尔滨工业大学 2018
[4]高强Al-Zn-Mg-Cu合金热变形行为及组织性能的研究[D]. 孙健.哈尔滨工业大学 2017
[5]添加Ca对Mg-Gd-Zr合金的组织结构和性能的影响[D]. 刘成龙.重庆大学 2017
[6]预变形法制备7075铝合金坯料的半固态微观组织演变规律及形成机制[D]. 夏丹.重庆大学 2015
[7]2A50铝合金半固态模锻成形的组织性能不均匀性研究[D]. 陈刚.哈尔滨工业大学 2009
[8]高强抗热腐蚀航空涡轮叶片材料（DZ68）的初步研制[D]. 于忠锋.大连理工大学 2007
[9]TC4杯形件非等温挤压过程数值模拟及工艺研究[D]. 江学强.哈尔滨工业大学 2006
[10]AZ91D镁合金半固态触变成型的数值模拟研究[D]. 闫洪华.哈尔滨理工大学 2006
本文编号：3042790
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高温合金零部件a）涡轮盘；b）涡轮叶片
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文11图2-1高温合金GH3536的DSC曲线图2-2GH3536高温合金的液相率-温度曲线GH3536棒材上机加工出边长为10mm的正方体坯料试件，再依次使用400#、600#、1000#、1500#、2000#的砂纸对合金进行打磨，打磨到试样表面无明显划痕时，对其进行金相抛光，最后将金相浸入王水中进行腐蚀，王水的配比是HCl与HNO3的体积比为3:1。腐蚀150s左右，浸入无水乙醇中将腐蚀液冲净，风干，再用型号为LEICA-DMI3000M的金相显微镜，观察制备好的试样的金相组织。观察到的显微组织如图2-3所示。从图中可以看出，GH3536高温合金的原始棒料的微观组织都没有明显的晶界，并且在横向与纵向上都没表现出明显区别。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文11图2-1高温合金GH3536的DSC曲线图2-2GH3536高温合金的液相率-温度曲线GH3536棒材上机加工出边长为10mm的正方体坯料试件，再依次使用400#、600#、1000#、1500#、2000#的砂纸对合金进行打磨，打磨到试样表面无明显划痕时，对其进行金相抛光，最后将金相浸入王水中进行腐蚀，王水的配比是HCl与HNO3的体积比为3:1。腐蚀150s左右，浸入无水乙醇中将腐蚀液冲净，风干，再用型号为LEICA-DMI3000M的金相显微镜，观察制备好的试样的金相组织。观察到的显微组织如图2-3所示。从图中可以看出，GH3536高温合金的原始棒料的微观组织都没有明显的晶界，并且在横向与纵向上都没表现出明显区别。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光选区熔化GH3536合金组织对力学性能的影响[J]. 薛珈琪,陈晓晖,雷力明. 激光与光电子学进展. 2019(14)
[2]TiAl合金高温流变行为及流动应力模型[J]. 李建伟,刘浏,邹宗树. 钛工业进展. 2019(01)
[3]航空发动机用高温合金真空热处理技术[J]. 薛文利,高莎,王银,侯慧鹏,黄佳华. 金属热处理. 2019(01)
[4]TC27钛合金的热变形行为及加工图[J]. 李雪飞,沙爱学,黄旭,黄利军. 钛工业进展. 2018(05)
[5]通过唯相学模型预测喷射成形7055铝合金的热变形行为（英文）[J]. 王向东,潘清林,熊尚武,刘丽丽,孙元伟,王维裔. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(08)
[6]9Cr18合金半固态触变压缩变形行为及组织演变[J]. 王永金,宋仁伯,宋仁峰. 金属学报. 2018(01)
[7]镍基高温合金的切削加工[J]. 陆显峰. 内燃机与配件. 2018(01)
[8]“半固态+”及其在工业中的应用[J]. 徐骏,张志峰. 特种铸造及有色合金. 2017(12)
[9]重复固溶处理对GH536合金板材组织和性能的影响[J]. 于广娜,宋玺玉,曹一超,宋金贵. 金属热处理. 2017(11)
[10]热处理工艺参数对H13钢组织和力学性能的影响[J]. 李勇,雷文华,斯郎拥宗,周毅. 热加工工艺. 2017(02)
博士论文
[1]GH4720LI镍基合金高温变形行为及组织性能控制研究[D]. 万志鹏.哈尔滨工业大学 2019
[2]含Hf铸造钛铝基合金组织细化及其机制研究[D]. 张莉.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]A356铸造铝合金液态模锻成形工艺研究[D]. 邓腾.哈尔滨工业大学 2019
[2]GH3536合金半固态组织演变规律和高温短时氧化行为研究[D]. 田寅丰.哈尔滨工业大学 2019
[3]GH720Li高温合金流动软化行为及开坯过程数值模拟[D]. 曹倬菡.哈尔滨工业大学 2018
[4]高强Al-Zn-Mg-Cu合金热变形行为及组织性能的研究[D]. 孙健.哈尔滨工业大学 2017
[5]添加Ca对Mg-Gd-Zr合金的组织结构和性能的影响[D]. 刘成龙.重庆大学 2017
[6]预变形法制备7075铝合金坯料的半固态微观组织演变规律及形成机制[D]. 夏丹.重庆大学 2015
[7]2A50铝合金半固态模锻成形的组织性能不均匀性研究[D]. 陈刚.哈尔滨工业大学 2009
[8]高强抗热腐蚀航空涡轮叶片材料（DZ68）的初步研制[D]. 于忠锋.大连理工大学 2007
[9]TC4杯形件非等温挤压过程数值模拟及工艺研究[D]. 江学强.哈尔滨工业大学 2006
[10]AZ91D镁合金半固态触变成型的数值模拟研究[D]. 闫洪华.哈尔滨理工大学 2006
本文编号：3042790
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