本文關鍵詞：GH4169返回料合金高溫流變行為研究及熱加工圖，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：GH4169高溫合金具有優(yōu)異的高溫強度、塑性以及良好的疲勞性能及抗熱腐蝕性能等,被廣泛用于航空工業(yè)等領域的關鍵部件,是目前用量最大的高溫合金。然而在高溫合金在生產(chǎn)中,最終成品的收得率通常只有30%,其余都以料頭、澆道、冒口等形式存在,產(chǎn)生高達70%的返回料,造成了資源的浪費。為了節(jié)約材料,降低成本,本文以添加不同比例返回料的GH4169合金為研究對象,研究返回料添加比例對GH4169合金成分偏析、組織結(jié)構(gòu)以及力學性能的影響。同時通過熱模擬實驗,研究返回料的添加對GH4169合金高溫流變行為的影響,通過熱模擬實驗數(shù)據(jù)構(gòu)建含有返回料的GH4169合金的本構(gòu)方程,并建立出合金的熱加工圖,為返回料的循環(huán)再利用提供理論指導。根據(jù)GH4169返回料合金室溫和高溫下的壓縮力學實驗結(jié)果和熱模擬實驗數(shù)據(jù),通過化學成分、物相分析以及微觀組織分析觀察,主要研究結(jié)果如下:(1)返回料的添加比例對GH4169合金中主要元素的偏析程度無明顯影響,添加返回料后合金中的氧、氮氣體元素的含量明顯升高,但與返回料的添加比例并無線性關系。(2)返回料的添加提高了氧、氮含量,形成的難熔夾雜物加劇了Nb元素的偏析,造成了Laves相的聚集和粗化,一定程度上降低了合金的室溫屈服強度。合金的高溫屈服強度隨返回料的增加比例升高先增加而后略有下降,總體上隨返回料的添加比例增加呈上升趨勢。(3)修正的雙曲正弦模型可以較好地描述GH4169返回料合金在熱變形過程中流變應力與變形參數(shù)間的關系,求得的含有80%返回料的GH4169合金的熱變形激活能為?KJQmol/24.412,并建立了合金的本構(gòu)方程。(4)建立了GH4169返回料合金的熱加工圖,通過分析,結(jié)合生產(chǎn)實際,給出了合金適合的加工的工藝區(qū)間:應變速率為10-3~10-2.5s-1、變形溫度為1080~1150℃。(5)對熱加工圖上失穩(wěn)區(qū)域的合金微觀組織形貌進行了觀察分析,結(jié)合元素分析結(jié)果,認為返回料的添加使合金中顯微疏松的數(shù)量增多,導致裂紋擴展源增多,降低了合金的熱激活能,同時造成高溫變形過程中的流變失穩(wěn)。
【關鍵詞】：GH4169合金 返回料 高溫壓縮 流變應力 本構(gòu)方程 熱加工圖
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG132.3
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 高溫合金及其發(fā)展歷史10-12
• 1.2.1 高溫合金發(fā)展歷程10-11
• 1.2.2 鎳基高溫合金簡介11-12
• 1.3 GH4169高溫合金12-15
• 1.3.1 GH4169高溫合金簡介12-13
• 1.3.2 GH4169合金的相組成13-15
• 1.4 返回料的回收再利用研究15-16
• 1.4.1 返回料的回收再利用研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.2 返回料合金中的氣體元素16
• 1.5 材料的高溫塑性流變行為研究16-18
• 1.5.1 材料的熱變形本構(gòu)方程16-18
• 1.5.2 熱加工圖理論18
• 1.6 課題意義及研究內(nèi)容18-20
• 第2章 實驗材料與實驗方法20-26
• 2.1 實驗方案20-21
• 2.2 實驗材料21
• 2.3 水冷銅坩堝懸浮熔煉+真空吸鑄設備簡介21-22
• 2.4 室溫力學性能測試22
• 2.5 熱模擬壓縮實驗22-24
• 2.5.1 熱壓縮實驗設備22-23
• 2.5.2 高溫壓縮實驗方案23
• 2.5.3 熱模擬實驗方案23-24
• 2.6 檢測與分析24-25
• 2.6.1 氣體成分測定24
• 2.6.2 物相分析24
• 2.6.3 顯微組織觀察24-25
• 2.7 本章小結(jié)25-26
• 第3章 GH4169返回料合金力學性能研究26-35
• 3.1 引言26
• 3.2 GH4169返回料合金的成分分析26-29
• 3.2.1 GH4169返回料合金中主要元素的含量26-28
• 3.2.2 GH4169返回料合金中的氣體元素含量28-29
• 3.3 GH4169返回料合金的微觀組織29-31
• 3.4 GH4169返回料合金的壓縮性能31-33
• 3.4.1 GH4169返回料合金的室溫壓縮性能31-32
• 3.4.2 GH4169返回料合金的高溫壓縮性能32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-35
• 第4章 GH4169返回料合金高溫流變行為研究35-46
• 4.1 引言35
• 4.2 GH4169返回料合金的真應力-真應變曲線35-37
• 4.3 熱變形參數(shù)對流變應力的影響37-39
• 4.3.1 變形溫度對流變應力的影響37-38
• 4.3.2 變形速率對流變應力的影響38-39
• 4.4 GH4169返回料合金的本構(gòu)方程39-44
• 4.5 本章小結(jié)44-46
• 第5章 GH4169返回料合金的熱加工圖46-55
• 5.1 引言46
• 5.2 動態(tài)材料學模型與熱加工圖46-51
• 5.2.1 動態(tài)材料學模型47-49
• 5.2.2 GH4169返回料合金的功率耗散圖49-51
• 5.3 GH4169返回料合金的熱加工圖及分析51-54
• 5.3.1 GH4169返回料合金熱加工圖51-53
• 5.3.2 熱加工圖失穩(wěn)區(qū)的組織分析53-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-57
• 參考文獻57-62
• 致謝62-63
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄63

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