718Plus镍基高温合金热变形行为研究
发布时间：2021-06-06 11:42
718Plus合金是美国ATI Allvac公司研发的一种综合性能优异的镍基高温合金,由于兼具IN718合金良好的综合力学性能、热加工性和焊接性能,以及Waspaloy合金较高的耐高温和热稳定性能,该合金成为航空发动机零部件制备的重要候选材料之一。本文基于718Plus合金在不同变形条件下的等温恒应变速率压缩实验,研究了该合金的高温变形行为,并对合金的热变形过程进行了数值模拟,分析了变形参数对合金微观组织的影响规律,为合金在实际加工过程中提供合理的工艺参数及理论指导,进一步促进其在工业上的应用。主要结果如下:718Plus合金的真应力-应变曲线表现出明显的动态再结晶特征,流动应力随应变的变化,是位错增殖、塞积所引起的加工硬化效应与动态回复、动态再结晶引起的动态软化效应相互竞争的结果。随着变形温度的升高或应变速率的降低,718Plus合金的流动应力逐渐降低。基于热模拟压缩实验数据建立了718Plus合金考虑应变补偿效应的修正型Arrhenius本构模型,模型平均相对误差AARE为4.99%,相关系数R为0.995,能够较好地预测不同变形条件下的流动应力。基于所构建的热加工图,得到了合金最...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
18Plus合金热处理态显微组织
西安建筑科技大学硕士学位论文152实验材料与方法2.1实验材料本实验采用的材料为某公司提供的718Plus合金棒材，直径为Φ220mm，其名义化学成分如表2.1所示，原始显微组织如图2.1所示。由图2.1可知，该合金的原始组织为等轴晶粒，并存在大量孪晶，晶粒尺寸约为62.5μm。表2.1718Plus合金名义化学成分Table2.1Nominalchemicalcompositionsof718Plusalloy元素CCrMoWCoFeNbTiAlPBNi含量（%）0.02518.02.701.09.010.05.400.701.450.0070.004Bal.图2.1718Plus合金原始组织Fig.2.1Initialmicrostructureofthe718Plusalloybar2.2实验方法2.2.1技术路线本研究的技术路线如图2.2所示。2.2.2热模拟压缩实验热模拟压缩实验在Gleeble-1500D数控动态热-力学模拟试验机上进行，试样沿原始棒材同一轴线方向线切割切取，如图2.3所示。切取后的试样经车床加工为Φ10×15mm的尺寸规格，如图2.4（a）所示。为了减少试样与模具夹头之间的摩
西安建筑科技大学硕士学位论文16擦，实验前在试样两端涂高温润滑剂并粘贴钽片。试样采用真空感应加热，由低变形温度至高变形温度依次进行实验。为了保证试样内外部受热均匀，试样以10℃/s的加热速率升温至所需温度后保温5min开始压缩。试样压缩完毕后立即水冷以保留高温热变形组织，压缩后试样的宏观形貌如图2.4（b）所示。具体的实验方案见表2.2。图2.2718Plus合金研究的技术路线Fig.2.2Thetechnicalrouteof718Plusalloy图2.3试样的切取位置Fig.2.3Thecuttingpositionofthespecimen
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型高温合金718Plus的性能特点、航空应用和发展趋势[J]. 王妙全,田成刚,南洋,徐瑶,杨国宝,童锦艳. 材料导报. 2017(19)
[2]GH696合金动态再结晶模型[J]. 许赵华,李宏,李淼泉. 中国有色金属学报. 2017(08)
[3]5083铝合金热压缩流变应力曲线修正与本构方程[J]. 付平,刘栩,戴青松,张佳琪,邓运来. 材料工程. 2017(08)
[4]金属材料动态再结晶模型研究现状[J]. 孙宇,周琛,万志鹏,任丽丽,胡连喜. 材料导报. 2017(13)
[5]ATI 718Plus合金国内研究进展[J]. 王民庆,邓群,杜金辉,田志凌,朱静. 稀有金属材料与工程. 2016(12)
[6]中国变形高温合金研制进展[J]. 杜金辉,赵光普,邓群,吕旭东,张北江. 航空材料学报. 2016(03)
[7]EH47船板钢热加工图的建立[J]. 孙德顺,陈益华,张珂,岑风. 钢铁. 2015(11)
[8]GH4169、GH4169plus和GH4738高温合金组织稳定性[J]. 赵薇,董建新,张麦仓,姚志浩. 材料热处理学报. 2015(S1)
[9]GH4169合金的研究新进展[J]. 赵新宝,谷月峰,鲁金涛,严靖博,尹宏飞. 稀有金属材料与工程. 2015(03)
[10]45Cr4NiMoV合金动态再结晶临界应变[J]. 陈学文,陈天安,周会军,朱美玲. 材料热处理学报. 2015(01)
博士论文
[1]GH99高温合金高温变形行为及组织演化规律研究[D]. 张弘斌.哈尔滨工业大学 2015
[2]TB6和TA15钛合金β锻组织演变及动态再结晶行为研究[D]. 欧阳德来.南京航空航天大学 2011
[3]GH4586合金动态再结晶行为及长期时效对其裂纹扩展特性的影响[D]. 王帅.东北大学 2011
硕士论文
[1]SiCp/6018Al复合材料流变行为及热变形过程中组织演变的研究[D]. 安迪.内蒙古工业大学 2018
[2]基于物理与数值模拟的5083铝合金高颈法兰锻造工艺研究[D]. 关宇飞.湖南大学 2018
[3]AF1410钢热变形行为及显微组织研究[D]. 朱志飞.湖南大学 2018
[4]基于Deform-3D的粉末锻造连杆数值模拟[D]. 王瑜.长安大学 2015
[5]GH4698镍基高温合金热塑性变形行为研究[D]. 胡超.哈尔滨工业大学 2015
[6]基于遗传算法的航空发动机模块化研究[D]. 段兰.西安工业大学 2015
[7]长期时效对GH4169合金组织演化及低周疲劳行为的影响[D]. 安金岚.东北大学 2014
[8]2124铝合金流变规律及成形工艺优化[D]. 李齐飞.中南大学 2012
[9]热加工图绘制新方法及应用研究[D]. 李春阳.燕山大学 2012
[10]大型核电封头用钢20MnNiMo热塑性变形行为的研究及应用[D]. 王熠昕.重庆大学 2012
本文编号：3214316
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
18Plus合金热处理态显微组织
西安建筑科技大学硕士学位论文152实验材料与方法2.1实验材料本实验采用的材料为某公司提供的718Plus合金棒材，直径为Φ220mm，其名义化学成分如表2.1所示，原始显微组织如图2.1所示。由图2.1可知，该合金的原始组织为等轴晶粒，并存在大量孪晶，晶粒尺寸约为62.5μm。表2.1718Plus合金名义化学成分Table2.1Nominalchemicalcompositionsof718Plusalloy元素CCrMoWCoFeNbTiAlPBNi含量（%）0.02518.02.701.09.010.05.400.701.450.0070.004Bal.图2.1718Plus合金原始组织Fig.2.1Initialmicrostructureofthe718Plusalloybar2.2实验方法2.2.1技术路线本研究的技术路线如图2.2所示。2.2.2热模拟压缩实验热模拟压缩实验在Gleeble-1500D数控动态热-力学模拟试验机上进行，试样沿原始棒材同一轴线方向线切割切取，如图2.3所示。切取后的试样经车床加工为Φ10×15mm的尺寸规格，如图2.4（a）所示。为了减少试样与模具夹头之间的摩
西安建筑科技大学硕士学位论文16擦，实验前在试样两端涂高温润滑剂并粘贴钽片。试样采用真空感应加热，由低变形温度至高变形温度依次进行实验。为了保证试样内外部受热均匀，试样以10℃/s的加热速率升温至所需温度后保温5min开始压缩。试样压缩完毕后立即水冷以保留高温热变形组织，压缩后试样的宏观形貌如图2.4（b）所示。具体的实验方案见表2.2。图2.2718Plus合金研究的技术路线Fig.2.2Thetechnicalrouteof718Plusalloy图2.3试样的切取位置Fig.2.3Thecuttingpositionofthespecimen
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型高温合金718Plus的性能特点、航空应用和发展趋势[J]. 王妙全,田成刚,南洋,徐瑶,杨国宝,童锦艳. 材料导报. 2017(19)
[2]GH696合金动态再结晶模型[J]. 许赵华,李宏,李淼泉. 中国有色金属学报. 2017(08)
[3]5083铝合金热压缩流变应力曲线修正与本构方程[J]. 付平,刘栩,戴青松,张佳琪,邓运来. 材料工程. 2017(08)
[4]金属材料动态再结晶模型研究现状[J]. 孙宇,周琛,万志鹏,任丽丽,胡连喜. 材料导报. 2017(13)
[5]ATI 718Plus合金国内研究进展[J]. 王民庆,邓群,杜金辉,田志凌,朱静. 稀有金属材料与工程. 2016(12)
[6]中国变形高温合金研制进展[J]. 杜金辉,赵光普,邓群,吕旭东,张北江. 航空材料学报. 2016(03)
[7]EH47船板钢热加工图的建立[J]. 孙德顺,陈益华,张珂,岑风. 钢铁. 2015(11)
[8]GH4169、GH4169plus和GH4738高温合金组织稳定性[J]. 赵薇,董建新,张麦仓,姚志浩. 材料热处理学报. 2015(S1)
[9]GH4169合金的研究新进展[J]. 赵新宝,谷月峰,鲁金涛,严靖博,尹宏飞. 稀有金属材料与工程. 2015(03)
[10]45Cr4NiMoV合金动态再结晶临界应变[J]. 陈学文,陈天安,周会军,朱美玲. 材料热处理学报. 2015(01)
博士论文
[1]GH99高温合金高温变形行为及组织演化规律研究[D]. 张弘斌.哈尔滨工业大学 2015
[2]TB6和TA15钛合金β锻组织演变及动态再结晶行为研究[D]. 欧阳德来.南京航空航天大学 2011
[3]GH4586合金动态再结晶行为及长期时效对其裂纹扩展特性的影响[D]. 王帅.东北大学 2011
硕士论文
[1]SiCp/6018Al复合材料流变行为及热变形过程中组织演变的研究[D]. 安迪.内蒙古工业大学 2018
[2]基于物理与数值模拟的5083铝合金高颈法兰锻造工艺研究[D]. 关宇飞.湖南大学 2018
[3]AF1410钢热变形行为及显微组织研究[D]. 朱志飞.湖南大学 2018
[4]基于Deform-3D的粉末锻造连杆数值模拟[D]. 王瑜.长安大学 2015
[5]GH4698镍基高温合金热塑性变形行为研究[D]. 胡超.哈尔滨工业大学 2015
[6]基于遗传算法的航空发动机模块化研究[D]. 段兰.西安工业大学 2015
[7]长期时效对GH4169合金组织演化及低周疲劳行为的影响[D]. 安金岚.东北大学 2014
[8]2124铝合金流变规律及成形工艺优化[D]. 李齐飞.中南大学 2012
[9]热加工图绘制新方法及应用研究[D]. 李春阳.燕山大学 2012
[10]大型核电封头用钢20MnNiMo热塑性变形行为的研究及应用[D]. 王熠昕.重庆大学 2012
本文编号：3214316
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3214316.html
