δ相時效處理GH4169合金熱加工組織控制研究
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【摘要】:本文通過對DP工藝處理GH4169合金進(jìn)行高溫?zé)釅嚎s試驗,研究DP工藝GH4169合金的熱變形行為。獲取通過熱壓縮實驗得到的δ相時效態(tài)GH4169合金高溫變形真應(yīng)力-真應(yīng)變數(shù)值曲線圖以及微觀組織試樣,分析其高溫變形行為。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡對高溫?zé)釅嚎s的DP工藝GH4169合金高溫變形過程組織演變特征進(jìn)行研究,分析不同應(yīng)變量、變形溫度和應(yīng)變速率條件下δ相的形態(tài)、含量、晶粒尺寸。利用截線法、X射線衍射方法,對δ相的含量進(jìn)行定量分析,觀察δ相的形態(tài)演變過程。建立熱壓縮后的δ相時效態(tài)GH 4169合金的加工圖。依據(jù)熱加工圖,研究合金位于不同變形區(qū)域時的高溫變形特性,分析其熱加工成形性能和其對應(yīng)顯微組織之間的關(guān)系,優(yōu)化DP工藝處理GH4169合金的熱加工工藝參數(shù)。通過高溫?zé)釅嚎s實驗獲得了DP工藝處理GH4169合金的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線,數(shù)據(jù)分析表明GH4169合金高溫壓縮過程中存在加工硬化階段、動態(tài)軟化階段和流變應(yīng)力趨于平穩(wěn)的穩(wěn)態(tài)階段。通過真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線獲得流變數(shù)據(jù),根據(jù)峰值應(yīng)力界定的兩個階段,建立了新型本構(gòu)方程,通過引入標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計參數(shù):相關(guān)系數(shù)和平均相對誤差絕對值,計算結(jié)果表明預(yù)測值和實際試驗數(shù)值吻合度較高,所建立的本構(gòu)方程可以用于預(yù)測DP工藝處理GH4169合金不同溫度、應(yīng)變速率、變形量條件下的實際應(yīng)力值。通過觀察金相顯微組織發(fā)現(xiàn),隨著變形溫度的升高或應(yīng)變速率的降低,經(jīng)DP工藝處理的GH4169合金中的δ相含量逐漸減少,合金動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸逐漸增大,用截線法統(tǒng)計了晶粒尺寸大小,通過與Z值的關(guān)系擬合出了預(yù)測晶粒尺寸的公式;用截線法統(tǒng)計了6相含量,利用X-Ray衍射測定了6相的含量,確定了截線法的可行性,并且進(jìn)一步驗證了δ相含量的變化規(guī)律。通過對應(yīng)變量為1.3的功率耗散圖、顯微組織和應(yīng)變和耗散數(shù)值的關(guān)系曲線及差值圖進(jìn)行分析獲得三個在峰值區(qū)內(nèi)是功率耗散系數(shù)較高的區(qū)域,尋找到三個耗散數(shù)值浮動小的加工條件;對應(yīng)變量為1.3的流變失穩(wěn)圖、顯微組織和不同應(yīng)變下失穩(wěn)系數(shù)和應(yīng)變速率的關(guān)系曲線進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)耗散系數(shù)并不是越大越好,位于失穩(wěn)區(qū)的顯微組織普遍δ相含量少而且再結(jié)晶晶粒較大,尋找到三個耗散系數(shù)ζ(ε)0的區(qū)域,建議較好的加工條件為:變形溫度在980℃、應(yīng)變速率在0.1s~(-1)。
【關(guān)鍵詞】:GH4169合金 DP工藝處理 流變應(yīng)力本構(gòu)模型 微觀組織 熱加工圖
【學(xué)位授予單位】:中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG132.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 1 緒論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合金相組成11-13
- 1.2.3 δ相析出行為13-14
- 1.2.4 δ相溶解行為14
- 1.2.5 DP處理工藝14-15
- 1.2.6 熱加工圖理論及其應(yīng)用15-18
- 1.2.7 δ相的定量測試18-19
- 1.3 本文研究目的和研究內(nèi)容19-21
- 2 試驗材料及方法21-26
- 2.1 試驗材料21-22
- 2.2 δ相時效熱處理22
- 2.3 高溫壓縮試驗22-24
- 2.4 微觀組織分析24-26
- 2.4.1 光學(xué)顯微組織及掃描電鏡分析24-25
- 2.4.2 X-ray衍射定量相分析25-26
- 3 DP處理GH4169合金熱變形行為特征26-41
- 3.1 引言26
- 3.2 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線圖26-32
- 3.2.1 應(yīng)變速率對流變應(yīng)力的影響28-30
- 3.2.2 溫度對流變應(yīng)力的影響30-32
- 3.3 DP處理的GH4169合金的流變應(yīng)力本構(gòu)模型建立32-40
- 3.3.1 加工硬化-動態(tài)回復(fù)階段本構(gòu)方程的建立32-37
- 3.3.2 動態(tài)流變軟化階段本構(gòu)方程的建立37-38
- 3.3.3 經(jīng)DP處理GH4169的本構(gòu)方程38-40
- 3.4 小結(jié)40-41
- 4 高溫變形過程組織演變特征41-55
- 4.1 引言41
- 4.2 DP處理GH4196合金經(jīng)熱壓縮后變形組織分析41-47
- 4.2.1 初始組織分析41-43
- 4.2.2 變形量對δ相的影響43-44
- 4.2.3 溫度對δ相的影響44-46
- 4.2.4 應(yīng)變速率對δ相的影響46-47
- 4.3 DP工藝處理GH 4169合金組織特征定量分析47-54
- 4.3.1 晶粒尺寸定量統(tǒng)計分析47-49
- 4.3.2 δ相定量統(tǒng)計分析49
- 4.3.3 δ相X射線衍射定量分析49-54
- 4.4 小結(jié)54-55
- 5 DP工藝處理GH4169合金的熱加工圖55-67
- 5.1 引言55
- 5.2 功率耗散圖55-61
- 5.2.1 功率耗散圖分析57-59
- 5.2.2 應(yīng)變對耗散系數(shù)的影響59-61
- 5.3 流變失穩(wěn)圖61-66
- 5.3.1 流變失穩(wěn)圖分析61-64
- 5.3.2 應(yīng)變對失穩(wěn)系數(shù)的影響64-66
- 5.4 小結(jié)66-67
- 6 總結(jié)與展望67-69
- 6.1 總結(jié)67-68
- 6.2 展望68-69
- 參考文獻(xiàn)69-75
- 攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果75-76
- 專利75-76
- 致謝76
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本文關(guān)鍵詞:δ相時效處理GH4169合金熱加工組織控制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:289990
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