對GH4720Li鎳基沉淀強化型合金進行熱壓縮實驗,并對不同工藝參數(shù)下的流動應力進行摩擦與絕熱溫度修正,分析熱變形過程中絕熱升溫效應和模具與試樣間摩擦作用對材料流動應力的影響。結果表明:摩擦修正系數(shù)與熱變形溫度及應變速率有關,且試樣在1120℃變形時,摩擦修正系數(shù)在各應變速率下均較低。絕熱溫度修正系數(shù)與熱變形應變速率及應變有關,當熱變形速率低于1 s^-1時,材料的絕熱升溫效應可忽略不計。通過分析經摩擦與溫度修正后的流動應力可知,降低應變速率及升高變形溫度,材料的流動軟化應力σ_p-σ_0.8(σp為峰值應力,σ_0.8為應變?yōu)?.8時的應力)逐漸降低。 

【文章來源】：塑性工程學報. 2020年08期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

式(1)～式(5)中模型參量示意圖

因此，通過測量試樣變形后的高度h和最大半徑rM即可計算得到摩擦系數(shù)f。圖2所示為依據(jù)式(2)～式(5)計算得到的不同應變速率下摩擦修正系數(shù)與溫度之間的關系曲線，可以看出，摩擦修正系數(shù)隨變形溫度和應變速率變化，并非常數(shù)值，對比不同熱變形工藝參數(shù)下的摩擦修正系數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，溫度為1120℃時，所有應變速率下均較低。圖3a所示為經摩擦修正后的流動應力，可以看出，流動應力的摩擦修正值低于熱模擬壓縮實驗的實測值，且流動應力經摩擦修正前后的差值會隨應變速率的增加而增加，此外，通過對比摩擦修正前后GH4720Li合金的流動應力曲線(圖3a)可以發(fā)現(xiàn)，經摩擦修正后曲線的加工硬化顯著降低。2.2 絕熱升溫效應修正

在熱變形過程中，材料的流動應力會在動態(tài)軟化效應的作用下呈現(xiàn)先升高到峰值后隨之逐漸下降的變化趨勢，文獻[8]～文獻[10]指出，這種流動軟化效應通常與熱變形過程中材料組織的變化或試樣溫度的升高有關，對于本研究中的鎳基高溫合金來說，該組織常被認為發(fā)生了連續(xù)動態(tài)再結晶(Continuous Dynamic Recrystallization,CDRX)或非連續(xù)動態(tài)再結晶(Discontinuous Dynamic Recrystallization,DDRX)。而試樣溫度的升高通常是由于熱變形過程中發(fā)生了絕熱升溫過程，且該效應主要受應變速率的影響。依據(jù)動態(tài)材料模型中的功率耗散理論，材料在熱變形過程中，外力所做的功有一部分轉化為體系的內能，在高應變速率下，試樣可以被近似為一個孤立的絕熱體，試樣與環(huán)境間不存在熱交換過程，從而使得其溫度明顯升高。而在低應變速率下，由于試樣與周圍環(huán)境間可進行充分的熱交換，使得此時溫度的變化可忽略不計。因此，為消除試樣在高應變速率下變形時絕熱升溫效應對流動應力實測值的影響，采用溫度修正模型對合金流動應力進行絕熱升溫效應修正，則絕熱升溫效應修正后的流動應力與絕對溫度T之間的關系可表示為[9-10,12-13]:式中:xw為1/2試樣高度;Kw為試樣的熱導率;HTC為試樣與模具界面間的熱傳遞系數(shù);KD為模具的熱導率;xD為模具表面距其芯部均溫處的距離。表1所示為溫度修正模型中各參數(shù)的數(shù)值[12,14-15]。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]超超臨界火電用奧氏體耐熱鋼的熱變形行為[J]. 王穩(wěn),羅銳,苗現(xiàn)華,桂香,楊雨童,陳樂利,王威.  塑性工程學報. 2018(06)



本文編號：2941604