GH2907合金熱加工工藝窗口的表征與驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2023-11-11 08:07
GH2907合金是一種以鐵-鈷-鎳為基的低膨脹高溫合金,用鈮、鈦、硅和微量的硼進(jìn)行綜合強(qiáng)化。該合金在650℃以下具有很高的強(qiáng)度,良好的熱疲勞性能,低的膨脹系數(shù)和彈性模量,適合于制造650℃以下控制間隙大小的各類航空發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形件和機(jī)匣。由于GH2907合金中存在兩種尺寸的γ’強(qiáng)化相和碳化物,在環(huán)軋成形過程中經(jīng)常出現(xiàn)混晶現(xiàn)象,并且混晶在后期的熱處理中很難使其均勻化。通過建立熱加工工藝窗口將熱力學(xué)參數(shù)(應(yīng)變、應(yīng)變速率和變形溫度)與微觀組織特征(晶粒尺寸極差、再結(jié)晶晶粒比例和晶粒尺寸長(zhǎng)大等)聯(lián)系起來,為控制組織提供了合理的方法。本文通過熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)、鍛前加熱實(shí)驗(yàn)、近等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn)和鍛后固溶熱處理實(shí)驗(yàn)研究了GH2907合金的熱變形行為及組織演變規(guī)律,建立了合金的本構(gòu)關(guān)系、熱加工圖和熱加工工藝窗口。采用熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn),得到了GH2907合金在變形溫度950℃1100℃、應(yīng)變速率0.01 s-110s-1條件下的流變應(yīng)力曲線,分析了熱力學(xué)參數(shù)對(duì)合金流變應(yīng)力的影響規(guī)律。利用Arrhenius方程和Zener-Ho...
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 高溫合金的簡(jiǎn)介
1.1.1 高溫合金的發(fā)展
1.1.2 高溫合金中合金元素的作用
1.1.3 高溫合金中的常見相
1.1.4 高溫合金的強(qiáng)化機(jī)制
1.2 高溫合金的熱變形行為
1.2.1 高溫合金的變形特征
1.2.2 熱變形本構(gòu)方程
1.2.3 熱加工圖
1.2.4 再結(jié)晶理論
1.3 高溫合金的熱加工和熱處理
1.3.1 高溫合金的熱加工
1.3.2 高溫合金的熱處理
1.4 有限元模擬在金屬塑性加工領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 GH2907 合金概述及研究現(xiàn)狀
1.6 課題研究意義及主要研究?jī)?nèi)容
1.6.1 課題研究意義
1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與方案
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.1 熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)
2.2.2 鍛前加熱實(shí)驗(yàn)
2.2.3 Deform有限元模擬壓縮
2.2.4 近等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn)
2.2.5 固溶熱處理實(shí)驗(yàn)
2.2.6 金相微觀組織觀察與SEM組織分析
3 GH2907 合金的熱變形行為
3.1 引言
3.2 熱力學(xué)參數(shù)對(duì)GH2907 合金流變行為的影響
3.3 GH2907 合金熱變形本構(gòu)方程
3.3.1 熱變形激活能
3.3.2 加工硬化-動(dòng)態(tài)回復(fù)模型
3.3.3 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型
3.3.4 本構(gòu)方程的驗(yàn)證
3.4 GH2907 合金的熱加工圖
3.4.1 GH2907 合金的功率耗散圖
3.4.2 GH2907 合金基于Prased失穩(wěn)判據(jù)的熱加工圖
3.5 GH2907 合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為
3.6 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型
3.7 本章小結(jié)
4 GH2907 合金的組織演變規(guī)律
4.1 引言
4.2 GH2907 合金鍛前加熱過程中組織演變規(guī)律
4.3 GH2907 合金熱變形過程中組織演變規(guī)律
4.4 GH2907 合金鍛后固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.4.1 GH2907 合金鍛后980℃固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.4.2 GH2907 合金鍛后1000℃固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.4.3 GH2907 合金鍛后1025℃固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.4.4 GH2907 合金鍛后1040℃固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.5 本章小結(jié)
5 GH2907 合金熱加工工藝窗口的建立與應(yīng)用
5.1 引言
5.2 GH2907 合金熱加工工藝窗口的定義
5.3 GH2907 合金熱加工工藝窗口的建立
5.3.1 再結(jié)晶晶粒比例窗口
5.3.2 晶粒尺寸極差窗口
5.3.3 鍛后固溶熱處理晶粒尺寸長(zhǎng)大窗口
5.4 GH2907 合金熱加工工藝窗口的驗(yàn)證
5.4.1 有限元模型的建立
5.4.2 Simufact有限元模擬環(huán)軋結(jié)果分析
5.5 GH2907 合金熱加工工藝窗口的應(yīng)用
5.5.1 GH2907 合金環(huán)件軋制成形實(shí)驗(yàn)
5.5.2 GH2907 合金環(huán)件微觀組織分析
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文
致謝
本文編號(hào):3862250
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 高溫合金的簡(jiǎn)介
1.1.1 高溫合金的發(fā)展
1.1.2 高溫合金中合金元素的作用
1.1.3 高溫合金中的常見相
1.1.4 高溫合金的強(qiáng)化機(jī)制
1.2 高溫合金的熱變形行為
1.2.1 高溫合金的變形特征
1.2.2 熱變形本構(gòu)方程
1.2.3 熱加工圖
1.2.4 再結(jié)晶理論
1.3 高溫合金的熱加工和熱處理
1.3.1 高溫合金的熱加工
1.3.2 高溫合金的熱處理
1.4 有限元模擬在金屬塑性加工領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 GH2907 合金概述及研究現(xiàn)狀
1.6 課題研究意義及主要研究?jī)?nèi)容
1.6.1 課題研究意義
1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與方案
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.1 熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)
2.2.2 鍛前加熱實(shí)驗(yàn)
2.2.3 Deform有限元模擬壓縮
2.2.4 近等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn)
2.2.5 固溶熱處理實(shí)驗(yàn)
2.2.6 金相微觀組織觀察與SEM組織分析
3 GH2907 合金的熱變形行為
3.1 引言
3.2 熱力學(xué)參數(shù)對(duì)GH2907 合金流變行為的影響
3.3 GH2907 合金熱變形本構(gòu)方程
3.3.1 熱變形激活能
3.3.2 加工硬化-動(dòng)態(tài)回復(fù)模型
3.3.3 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型
3.3.4 本構(gòu)方程的驗(yàn)證
3.4 GH2907 合金的熱加工圖
3.4.1 GH2907 合金的功率耗散圖
3.4.2 GH2907 合金基于Prased失穩(wěn)判據(jù)的熱加工圖
3.5 GH2907 合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為
3.6 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型
3.7 本章小結(jié)
4 GH2907 合金的組織演變規(guī)律
4.1 引言
4.2 GH2907 合金鍛前加熱過程中組織演變規(guī)律
4.3 GH2907 合金熱變形過程中組織演變規(guī)律
4.4 GH2907 合金鍛后固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.4.1 GH2907 合金鍛后980℃固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.4.2 GH2907 合金鍛后1000℃固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.4.3 GH2907 合金鍛后1025℃固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.4.4 GH2907 合金鍛后1040℃固溶熱處理組織演變規(guī)律
4.5 本章小結(jié)
5 GH2907 合金熱加工工藝窗口的建立與應(yīng)用
5.1 引言
5.2 GH2907 合金熱加工工藝窗口的定義
5.3 GH2907 合金熱加工工藝窗口的建立
5.3.1 再結(jié)晶晶粒比例窗口
5.3.2 晶粒尺寸極差窗口
5.3.3 鍛后固溶熱處理晶粒尺寸長(zhǎng)大窗口
5.4 GH2907 合金熱加工工藝窗口的驗(yàn)證
5.4.1 有限元模型的建立
5.4.2 Simufact有限元模擬環(huán)軋結(jié)果分析
5.5 GH2907 合金熱加工工藝窗口的應(yīng)用
5.5.1 GH2907 合金環(huán)件軋制成形實(shí)驗(yàn)
5.5.2 GH2907 合金環(huán)件微觀組織分析
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文
致謝
本文編號(hào):3862250
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