GH4169高温合金多向锻造工艺微观组织演变模拟研究

发布时间：2023-04-19 05:28

　　GH4169高温合金具有良好的热冷加工性能,在航空航天等高温应用领域经常用来加工制造一些形状结构复杂的零部件,使用过程中对材料组织和性能的要求也比较高,因此通过特殊的加工和处理手段对其组织和性能进行改善是必要的。多向锻造工艺是从不同的方向对锻件进行压缩以获得细晶组织的一种塑性加工方法,比较容易获得更加细小均匀的晶粒和优良的力学性能。本文主要基于对GH4169高温合金的热压缩实验来建立材料的本构方程和动态再结晶模型,并将其导入到Deform仿真软件中,对GH4169高温合金闭式多向锻造过程中的微观组织演化规律进行仿真。通过Gleeble-3800对材料进行热压缩试验,然后得到在热变形过程中材料所对应的应力应变曲线,并对曲线在不同的温度和不同的应变速率下进行分析,分析了温度和应变速率对材料性能和微观组织的影响,将GH4169高温合金所对应的本构方程和动态再结晶模型进行建立,把所得到的方程和模型嵌入到Deform有限元仿真软件中,为材料在热变形过程中的微观组织演变模拟建立了相应的基础。利用Deform二次开发编程接口以及用户自定义子程序,建立外部文件并将材料动态再结晶的本构方程嵌入到Defo...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 多向锻造工艺
        1.2.1 工艺原理
        1.2.2 工艺特点
        1.2.3 脉冲电流加热多向锻造
    1.3 GH4169 高温合金锻造过程微观组织模拟研究进展
        1.3.1 GH4169 高温合金的本构方程研究现状
        1.3.2 GH4169 高温合金微观组织演化模型研究
    1.4 DEFORM软件二次开发研究进展
    1.5 本课题研究的背景和意义
    1.6 本课题研究的主要内容
第2章 GH4169 高温合金微观组织演化模型
    2.1 引言
    2.2 实验材料和试验方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设备与方案
    2.3 实验结果分析
        2.3.1 不同应变速率下的真应力应变曲线
        2.3.2 GH4169 高温合金在每个温度下的真应力应变曲线
    2.4 本构方程的构建
    2.5 动态再结晶模型
        2.5.1 模型的提出
        2.5.2 模型的建立
    2.6 本章小结
第3章 Deform软件微观组织演化模拟二次开发
    3.1 引言
    3.2 在WINDOWS操作系统上的软件编程接口
        3.2.1 用户自定义子程序
        3.2.2 在DEFUSR.FOR文件中几个用户子程序之间的关系
    3.3 再结晶过程子程序的编制
    3.4 本章小结
第4章 闭式多向锻造微观组织演化模拟
    4.1 引言
    4.2 有限元模型的建立
        4.2.1 有限元模型
        4.2.2 边界条件
        4.2.3 网格划分
        4.2.4 工艺参数
    4.3 数值模拟结果与分析
        4.3.1 温度为800℃锻造模拟结果分析
        4.3.2 温度为900℃锻造模拟结果分析
        4.3.3 温度为1000℃锻造模拟结果分析
    4.4 本章小结
第5章 不同工艺模拟结果对比分析
    5.1 引言
    5.2 不同工艺条件下内部晶粒度变化情况
        5.2.1 锻件内部晶粒度示意图
        5.2.2 锻件内部晶粒度三维图
    5.3 锻件在不同条件下微观组织变化情况
    5.4 锻件的应变、再结晶程度和晶粒度不均匀性
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3793809