GH4720LI鎳基合金高溫變形行為及組織性能控制研究
發(fā)布時間:2021-01-26 06:56
GH4720LI合金作為一種沉淀強化型鎳基變形高溫合金,合金中添加了大量的固溶強化元素(如:Mo、W等)和γ’強化相形成元素(Al、Ti),以滿足近些年來航空發(fā)動機關鍵熱端部件對材料耐高溫與高強度的使用要求。由于合金具有優(yōu)異的抗蠕變和疲勞性能、耐腐蝕性能、斷裂韌性和組織穩(wěn)定性,因此,其主要用于制備航空發(fā)動機或燃氣輪機中渦輪盤、葉片等關鍵轉(zhuǎn)動部件。雖然高含量的合金化元素和強化相能夠提高合金的服役溫度和高溫強度,但不可避免的降低了合金的熱加工性能。此外,選擇合理的熱加工工藝對于獲得均勻的組織和避免合金熱加工過程中出現(xiàn)流動失穩(wěn)現(xiàn)象具有十分重要的作用,但目前關于該合金經(jīng)均勻化處理的鑄錠熱成形過程中強化相演變規(guī)律和晶粒細化機制、鍛造態(tài)合金的高溫變形行為與動態(tài)軟化機制以及不同熱處理工藝參數(shù)下合金力學性能的變化規(guī)律與斷裂機制方面仍有待闡明且缺乏深入的研究。針對上述問題,本文開展了相關的研究工作。以均勻化處理態(tài)GH4720LI合金鑄錠為初始材料,開展了鑄錠及其鍛造態(tài)合金高溫變形行為研究,詳細地分析了鑄態(tài)組織中γ’相的靜態(tài)溶解動力學行為,闡明了鑄態(tài)合金熱變形過程晶粒細化機制,建立了表征鍛態(tài)合金流動力學行...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
高溫合金分類Fig.1-1Classificationofthesuperalloys
高溫合金三聯(lián)熔煉示意圖
隨著航空發(fā)動機推重比的不斷提升,其對材料耐熱與強度性能的要求不斷提高,目前,國內(nèi)外已取得廣泛應用和在研的高溫合金材料中大都添加了多種固溶與沉淀強化元素,如圖1-3所示,從而提高合金的高溫強度和服役溫度[16]。GH4720LI(美國牌號Udimet720LI)合金作為Udimet合金家族中的一員,通過對前期幾代合金的組織、性能等基礎理論與實驗數(shù)據(jù)的積累,不斷對合金成分的優(yōu)化而獲得。由表1-2幾種Udimet系高溫合金名義化學成分可以看出,目前所有Udimet系列合金中,除Udimet630合金外均不含Nb和Fe元素,合金中主要添加了γ'相形成元素Al、Ti(Al+Ti≥5%)進行沉淀強化,對于鐵基和鎳基高溫合金來說,-4-
【參考文獻】:
期刊論文
[1]十字連接件鍛造工藝與模具設計[J]. 江榮忠,崔俊華,王志錄,郭正華,武敦南. 鍛壓技術. 2019(01)
[2]TC17鈦合金熱流變行為及組織演變機制研究[J]. 韓言,趙飛,萬明攀,黃朝文,劉源,李昌民. 稀有金屬. 2020(03)
[3]TC27鈦合金的熱變形行為及加工圖[J]. 李雪飛,沙愛學,黃旭,黃利軍. 鈦工業(yè)進展. 2018(05)
[4]變形高溫合金純凈熔煉設備及工藝研究進展[J]. 張勇,李佩桓,賈崇林,王濤,李鑫旭,李陽. 材料導報. 2018(09)
[5]TB17鈦合金熱壓縮流變應力分析及本構(gòu)方程[J]. 周盛武,董洪波,姜智勇,王新南,朱知壽. 塑性工程學報. 2018(01)
[6]DP工藝GH4169合金新型高溫本構(gòu)模型及組織定量研究[J]. 司家勇,陳龍,廖曉航,李志. 鍛壓技術. 2017(10)
[7]反應堆壓力容器用SA508Gr.4N鋼的熱變形行為[J]. 楊志強,劉正東,何西扣,劉寧. 材料工程. 2017(08)
[8]GH4738合金均勻化過程組織演變及熱變形行為[J]. 李浩宇,董建新,李林翰. 材料熱處理學報. 2017(03)
[9]新型Al-Zn-Mg-Cu合金熱變形組織演化[J]. 張坤,臧金鑫,陳軍洲,伊琳娜,汝繼剛,康唯. 材料工程. 2017(01)
[10]ATI 718Plus合金國內(nèi)研究進展[J]. 王民慶,鄧群,杜金輝,田志凌,朱靜. 稀有金屬材料與工程. 2016(12)
博士論文
[1]高溫合金鑄錠均勻化開坯工藝制定依據(jù)及優(yōu)化控制原則[D]. 陳佳語.北京科技大學 2018
碩士論文
[1]Ti-22Al-25Nb合金粉末冶金制備及組織性能研究[D]. 王思秋.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金高溫變形行為及組織演變規(guī)律研究[D]. 任軍帥.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]鎳基高溫合金葉片精鍛成形工藝的數(shù)值模擬及分析[D]. 張付軍.南京航空航天大學 2014
[4]超級雙相不銹鋼的拉伸性能及熱變形行為研究[D]. 童駿.燕山大學 2006
本文編號:3000674
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
高溫合金分類Fig.1-1Classificationofthesuperalloys
高溫合金三聯(lián)熔煉示意圖
隨著航空發(fā)動機推重比的不斷提升,其對材料耐熱與強度性能的要求不斷提高,目前,國內(nèi)外已取得廣泛應用和在研的高溫合金材料中大都添加了多種固溶與沉淀強化元素,如圖1-3所示,從而提高合金的高溫強度和服役溫度[16]。GH4720LI(美國牌號Udimet720LI)合金作為Udimet合金家族中的一員,通過對前期幾代合金的組織、性能等基礎理論與實驗數(shù)據(jù)的積累,不斷對合金成分的優(yōu)化而獲得。由表1-2幾種Udimet系高溫合金名義化學成分可以看出,目前所有Udimet系列合金中,除Udimet630合金外均不含Nb和Fe元素,合金中主要添加了γ'相形成元素Al、Ti(Al+Ti≥5%)進行沉淀強化,對于鐵基和鎳基高溫合金來說,-4-
【參考文獻】:
期刊論文
[1]十字連接件鍛造工藝與模具設計[J]. 江榮忠,崔俊華,王志錄,郭正華,武敦南. 鍛壓技術. 2019(01)
[2]TC17鈦合金熱流變行為及組織演變機制研究[J]. 韓言,趙飛,萬明攀,黃朝文,劉源,李昌民. 稀有金屬. 2020(03)
[3]TC27鈦合金的熱變形行為及加工圖[J]. 李雪飛,沙愛學,黃旭,黃利軍. 鈦工業(yè)進展. 2018(05)
[4]變形高溫合金純凈熔煉設備及工藝研究進展[J]. 張勇,李佩桓,賈崇林,王濤,李鑫旭,李陽. 材料導報. 2018(09)
[5]TB17鈦合金熱壓縮流變應力分析及本構(gòu)方程[J]. 周盛武,董洪波,姜智勇,王新南,朱知壽. 塑性工程學報. 2018(01)
[6]DP工藝GH4169合金新型高溫本構(gòu)模型及組織定量研究[J]. 司家勇,陳龍,廖曉航,李志. 鍛壓技術. 2017(10)
[7]反應堆壓力容器用SA508Gr.4N鋼的熱變形行為[J]. 楊志強,劉正東,何西扣,劉寧. 材料工程. 2017(08)
[8]GH4738合金均勻化過程組織演變及熱變形行為[J]. 李浩宇,董建新,李林翰. 材料熱處理學報. 2017(03)
[9]新型Al-Zn-Mg-Cu合金熱變形組織演化[J]. 張坤,臧金鑫,陳軍洲,伊琳娜,汝繼剛,康唯. 材料工程. 2017(01)
[10]ATI 718Plus合金國內(nèi)研究進展[J]. 王民慶,鄧群,杜金輝,田志凌,朱靜. 稀有金屬材料與工程. 2016(12)
博士論文
[1]高溫合金鑄錠均勻化開坯工藝制定依據(jù)及優(yōu)化控制原則[D]. 陳佳語.北京科技大學 2018
碩士論文
[1]Ti-22Al-25Nb合金粉末冶金制備及組織性能研究[D]. 王思秋.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金高溫變形行為及組織演變規(guī)律研究[D]. 任軍帥.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]鎳基高溫合金葉片精鍛成形工藝的數(shù)值模擬及分析[D]. 張付軍.南京航空航天大學 2014
[4]超級雙相不銹鋼的拉伸性能及熱變形行為研究[D]. 童駿.燕山大學 2006
本文編號:3000674
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