電弧熔絲增材制造鎳基合金性能與流動(dòng)應(yīng)力模型
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 22:36
選用了一種鎳基合金焊材(CHN327)用于新型"拳頭式"鍛模表面層的電弧熔絲增材制造,對(duì)模具鎳基表層的顯微組織、力學(xué)性能及該種鎳基合金的中溫流變行為進(jìn)行了研究。對(duì)試樣進(jìn)行了10次以2℃/s的加熱速度加熱至700℃后淬火的處理,模擬了模具服役中的溫度循環(huán),并對(duì)加熱和水淬前后的顯微組織變化進(jìn)行了表征。采用WDW-100萬能試驗(yàn)機(jī)在溫度600~700℃和應(yīng)變速率0.001~0.1 s-1范圍內(nèi)對(duì)鎳基表層試樣進(jìn)行了單向中溫拉伸試驗(yàn),研究變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)CHN327合金流變應(yīng)力的影響,建立了鎳基合金CHN327流變應(yīng)力與變形條件之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明:經(jīng)加熱-淬火溫度循壞后,"拳頭式"鍛模鎳基表面層γ″-Ni3Nb相含量增加,鎳基表面層與鐵基層的結(jié)合強(qiáng)度提高;鎳基合金CHN327滿足正應(yīng)變速率敏感材料特性,基于Arrhenius模型擬合出的模型參數(shù)能較好地預(yù)測(cè)合金中溫變形中的流動(dòng)應(yīng)力。
【文章來源】:材料熱處理學(xué)報(bào). 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)樣品制造示意圖和尺寸(單位:mm)
ln[sinh(ασ)]和lnZ之間關(guān)系
采用配備有加熱爐的WDW-100萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單向中溫拉伸試驗(yàn)獲得不同溫度和應(yīng)變速率下的斷裂應(yīng)變。根據(jù)GB/T 4388—2015金屬材料拉伸試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)拉伸樣,尺寸如圖2所示(試樣厚度為2 mm)。拉伸實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定如表3所示,每個(gè)編號(hào)的實(shí)驗(yàn)重復(fù)兩次。拉伸試驗(yàn)通過位移控制,一直持續(xù)到試樣拉斷為止,加載過程中加載量的突然下降被確定為斷裂時(shí)刻。斷裂應(yīng)變是通過測(cè)量標(biāo)距的伸長(zhǎng)量來確定的,圖3為拉斷后的試樣。表3給出了不同溫度和應(yīng)變速率下的斷裂應(yīng)變,可以明顯發(fā)現(xiàn)在600~700 ℃溫度范圍內(nèi)和拉伸速率在0.001~0.1 s-1之間,隨著溫度的升高和應(yīng)變速率的降低,CHN327合金的流動(dòng)應(yīng)力峰值減小,而斷裂應(yīng)變沒有明顯的變化規(guī)律。表3 拉伸實(shí)驗(yàn)方案、斷裂應(yīng)變和峰值應(yīng)力Table 3 Tensile experimental scheme, fracture strain and peak stress No. Temperature/℃ Strain rate/s-1 Fracture strain Peak stress/MPa 1 600 0.001 0.429 853.5 2 600 0.01 0.390 939.8 3 600 0.1 0.427 1008.1 4 650 0.001 0.337 776.5 5 650 0.01 0.365 841.7 6 650 0.1 0.388 941.8 7 700 0.001 0.332 679.3 8 700 0.01 0.380 800.1 9 700 0.1 0.410 828.2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種新型近β型Ti-5.5Mo-6V-7Cr-4Al-2Sn-1Fe合金熱變形行為[J]. 周強(qiáng),程軍,于振濤,崔文芳. 材料工程. 2019(06)
[2]WxC增強(qiáng)鎳基合金等離子堆焊層組織與空蝕性能[J]. 劉舜堯,張松,崔文東,張春華,吳臣亮,孫足來. 焊接學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]1Cr12Ni3Mo2VN核電用葉片鋼高溫本構(gòu)關(guān)系[J]. 賀小毛,蔣鵬,林錦棠,楊勇. 塑性工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]GH3230高溫合金熱變形行為及本構(gòu)模型研究[J]. 張冬旭,溫志勛,岳珠峰. 稀有金屬. 2014(06)
[5]Incoloy 800H高溫變形流動(dòng)應(yīng)力預(yù)測(cè)模型[J]. 孫朝陽,劉金榕,李瑞,張清東. 金屬學(xué)報(bào). 2011(02)
本文編號(hào):2952113
【文章來源】:材料熱處理學(xué)報(bào). 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)樣品制造示意圖和尺寸(單位:mm)
ln[sinh(ασ)]和lnZ之間關(guān)系
采用配備有加熱爐的WDW-100萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單向中溫拉伸試驗(yàn)獲得不同溫度和應(yīng)變速率下的斷裂應(yīng)變。根據(jù)GB/T 4388—2015金屬材料拉伸試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)拉伸樣,尺寸如圖2所示(試樣厚度為2 mm)。拉伸實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定如表3所示,每個(gè)編號(hào)的實(shí)驗(yàn)重復(fù)兩次。拉伸試驗(yàn)通過位移控制,一直持續(xù)到試樣拉斷為止,加載過程中加載量的突然下降被確定為斷裂時(shí)刻。斷裂應(yīng)變是通過測(cè)量標(biāo)距的伸長(zhǎng)量來確定的,圖3為拉斷后的試樣。表3給出了不同溫度和應(yīng)變速率下的斷裂應(yīng)變,可以明顯發(fā)現(xiàn)在600~700 ℃溫度范圍內(nèi)和拉伸速率在0.001~0.1 s-1之間,隨著溫度的升高和應(yīng)變速率的降低,CHN327合金的流動(dòng)應(yīng)力峰值減小,而斷裂應(yīng)變沒有明顯的變化規(guī)律。表3 拉伸實(shí)驗(yàn)方案、斷裂應(yīng)變和峰值應(yīng)力Table 3 Tensile experimental scheme, fracture strain and peak stress No. Temperature/℃ Strain rate/s-1 Fracture strain Peak stress/MPa 1 600 0.001 0.429 853.5 2 600 0.01 0.390 939.8 3 600 0.1 0.427 1008.1 4 650 0.001 0.337 776.5 5 650 0.01 0.365 841.7 6 650 0.1 0.388 941.8 7 700 0.001 0.332 679.3 8 700 0.01 0.380 800.1 9 700 0.1 0.410 828.2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種新型近β型Ti-5.5Mo-6V-7Cr-4Al-2Sn-1Fe合金熱變形行為[J]. 周強(qiáng),程軍,于振濤,崔文芳. 材料工程. 2019(06)
[2]WxC增強(qiáng)鎳基合金等離子堆焊層組織與空蝕性能[J]. 劉舜堯,張松,崔文東,張春華,吳臣亮,孫足來. 焊接學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]1Cr12Ni3Mo2VN核電用葉片鋼高溫本構(gòu)關(guān)系[J]. 賀小毛,蔣鵬,林錦棠,楊勇. 塑性工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]GH3230高溫合金熱變形行為及本構(gòu)模型研究[J]. 張冬旭,溫志勛,岳珠峰. 稀有金屬. 2014(06)
[5]Incoloy 800H高溫變形流動(dòng)應(yīng)力預(yù)測(cè)模型[J]. 孫朝陽,劉金榕,李瑞,張清東. 金屬學(xué)報(bào). 2011(02)
本文編號(hào):2952113
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