电弧熔丝增材制造镍基合金性能与流动应力模型
发布时间：2021-01-01 22:36
选用了一种镍基合金焊材（CHN327）用于新型"拳头式"锻模表面层的电弧熔丝增材制造,对模具镍基表层的显微组织、力学性能及该种镍基合金的中温流变行为进行了研究。对试样进行了10次以2℃/s的加热速度加热至700℃后淬火的处理,模拟了模具服役中的温度循环,并对加热和水淬前后的显微组织变化进行了表征。采用WDW-100万能试验机在温度600～700℃和应变速率0.001～0.1 s-1范围内对镍基表层试样进行了单向中温拉伸试验,研究变形温度和应变速率对CHN327合金流变应力的影响,建立了镍基合金CHN327流变应力与变形条件之间关系的数学模型。结果表明:经加热-淬火温度循坏后,"拳头式"锻模镍基表面层γ″-Ni3Nb相含量增加,镍基表面层与铁基层的结合强度提高;镍基合金CHN327满足正应变速率敏感材料特性,基于Arrhenius模型拟合出的模型参数能较好地预测合金中温变形中的流动应力。
【文章来源】：材料热处理学报. 2020年08期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
实验样品制造示意图和尺寸(单位:mm)
ln[sinh(ασ)]和lnZ之间关系
采用配备有加热炉的WDW-100万能试验机进行单向中温拉伸试验获得不同温度和应变速率下的断裂应变。根据GB/T 4388—2015金属材料拉伸试验方法设计拉伸样,尺寸如图2所示(试样厚度为2 mm)。拉伸实验参数设定如表3所示,每个编号的实验重复两次。拉伸试验通过位移控制,一直持续到试样拉断为止,加载过程中加载量的突然下降被确定为断裂时刻。断裂应变是通过测量标距的伸长量来确定的,图3为拉断后的试样。表3给出了不同温度和应变速率下的断裂应变,可以明显发现在600～700 ℃温度范围内和拉伸速率在0.001～0.1 s-1之间,随着温度的升高和应变速率的降低,CHN327合金的流动应力峰值减小,而断裂应变没有明显的变化规律。表3 拉伸实验方案、断裂应变和峰值应力Table 3 Tensile experimental scheme, fracture strain and peak stress No. Temperature/℃ Strain rate/s-1 Fracture strain Peak stress/MPa 1 600 0.001 0.429 853.5 2 600 0.01 0.390 939.8 3 600 0.1 0.427 1008.1 4 650 0.001 0.337 776.5 5 650 0.01 0.365 841.7 6 650 0.1 0.388 941.8 7 700 0.001 0.332 679.3 8 700 0.01 0.380 800.1 9 700 0.1 0.410 828.2
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型近β型Ti-5.5Mo-6V-7Cr-4Al-2Sn-1Fe合金热变形行为[J]. 周强,程军,于振涛,崔文芳. 材料工程. 2019(06)
[2]WxC增强镍基合金等离子堆焊层组织与空蚀性能[J]. 刘舜尧,张松,崔文东,张春华,吴臣亮,孙足来. 焊接学报. 2017(04)
[3]1Cr12Ni3Mo2VN核电用叶片钢高温本构关系[J]. 贺小毛,蒋鹏,林锦棠,杨勇. 塑性工程学报. 2016(04)
[4]GH3230高温合金热变形行为及本构模型研究[J]. 张冬旭,温志勋,岳珠峰. 稀有金属. 2014(06)
[5]Incoloy 800H高温变形流动应力预测模型[J]. 孙朝阳,刘金榕,李瑞,张清东. 金属学报. 2011(02)
本文编号：2952113
【文章来源】：材料热处理学报. 2020年08期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
实验样品制造示意图和尺寸(单位:mm)
ln[sinh(ασ)]和lnZ之间关系
采用配备有加热炉的WDW-100万能试验机进行单向中温拉伸试验获得不同温度和应变速率下的断裂应变。根据GB/T 4388—2015金属材料拉伸试验方法设计拉伸样,尺寸如图2所示(试样厚度为2 mm)。拉伸实验参数设定如表3所示,每个编号的实验重复两次。拉伸试验通过位移控制,一直持续到试样拉断为止,加载过程中加载量的突然下降被确定为断裂时刻。断裂应变是通过测量标距的伸长量来确定的,图3为拉断后的试样。表3给出了不同温度和应变速率下的断裂应变,可以明显发现在600～700 ℃温度范围内和拉伸速率在0.001～0.1 s-1之间,随着温度的升高和应变速率的降低,CHN327合金的流动应力峰值减小,而断裂应变没有明显的变化规律。表3 拉伸实验方案、断裂应变和峰值应力Table 3 Tensile experimental scheme, fracture strain and peak stress No. Temperature/℃ Strain rate/s-1 Fracture strain Peak stress/MPa 1 600 0.001 0.429 853.5 2 600 0.01 0.390 939.8 3 600 0.1 0.427 1008.1 4 650 0.001 0.337 776.5 5 650 0.01 0.365 841.7 6 650 0.1 0.388 941.8 7 700 0.001 0.332 679.3 8 700 0.01 0.380 800.1 9 700 0.1 0.410 828.2
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型近β型Ti-5.5Mo-6V-7Cr-4Al-2Sn-1Fe合金热变形行为[J]. 周强,程军,于振涛,崔文芳. 材料工程. 2019(06)
[2]WxC增强镍基合金等离子堆焊层组织与空蚀性能[J]. 刘舜尧,张松,崔文东,张春华,吴臣亮,孙足来. 焊接学报. 2017(04)
[3]1Cr12Ni3Mo2VN核电用叶片钢高温本构关系[J]. 贺小毛,蒋鹏,林锦棠,杨勇. 塑性工程学报. 2016(04)
[4]GH3230高温合金热变形行为及本构模型研究[J]. 张冬旭,温志勋,岳珠峰. 稀有金属. 2014(06)
[5]Incoloy 800H高温变形流动应力预测模型[J]. 孙朝阳,刘金榕,李瑞,张清东. 金属学报. 2011(02)
本文编号：2952113
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2952113.html
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