利用有限元方法對GH4738高溫合金異形環(huán)件成形過程進行數值模擬,并在1060℃預軋+1060℃終軋和1080℃預軋+1080℃終軋兩種方案下,對異形環(huán)件的顯微組織和性能進行表征。結果表明,環(huán)件整體的等效應變分布沿軸向梯度變化,但等效應變分布均勻性較低,環(huán)件成形難度大。采用1080℃預軋+1080℃終軋的方法,更有利于獲得均勻的顯微組織,此溫度下獲得均勻顯微組織所需的等效應變不大于0. 5。兩種方案下的抗拉強度、塑性和蠕變性能基本一致,1080℃下的室溫屈服強度略低,而高溫屈服強度較高,持久性能是1060℃下的1. 8倍。因此,在1080℃預軋+1080℃終軋、軋制等效應變不小于0. 5的條件下,對該GH4738高溫合金異形環(huán)件進行軋制,能夠獲得均勻的顯微組織,并且有助于提高環(huán)件的持久性能。 

【文章來源】：鍛壓技術. 2020,45(05)北大核心

【文章頁數】：5 頁

【部分圖文】：

試驗材料的顯微組織

GH4738高溫合金異形環(huán)件的等效應變分布如圖3所示�？梢钥闯�，環(huán)件成形完整，無缺肉、折疊等缺陷。環(huán)件整體的等效應變分布沿軸向梯度變化，上端應變最大，越接近下端面，應變越小，整體等效應變大于0.5。軋制結束時，環(huán)件整體等效應變大致分布在1.0～2.5之間，上端內角等效應變最大，達到3.5以上，下端等效應變最小，在0.5～1.0之間。實際軋制成形環(huán)件如圖4所示，可以看出，實際環(huán)件成形完整、無成形缺陷，說明有限元模型設計合理、數據準確，采用矩形環(huán)坯可以軋制成異形環(huán)件，但等效應變分布均勻性較低，軋制難度大。根據金屬材料動態(tài)再結晶基礎理論可知，當變形溫度和變形量設計匹配合理時，即可獲得相對均勻的顯微組織。針對GH4738高溫合金，其顯微組織演化對變形溫度和變形量非常敏感。對于該異形環(huán)件，其等效應變分布均勻性較低，因此，選擇合適的溫度從而使獲得均勻顯微組織所需的變形量不大于0.5，成為控制該異形環(huán)件顯微組織均勻性的關鍵。圖3 異形環(huán)件的等效應變分布

異形環(huán)件的等效應變分布

【參考文獻】：
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