鎳基高溫合金具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能、組織穩(wěn)定性和抗腐蝕性能,是先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)等關(guān)鍵部件的首選材料。FGH98合金是我國(guó)正在研制的先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)用第三代鎳基粉末高溫合金,其航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)制備工藝路線為:氬氣霧化制粉+熱等靜壓+熱擠壓+等溫鍛造+雙性能熱處理,其中與熱變形和熱處理等制備工藝、微觀組織、性能表征、化學(xué)成分優(yōu)化設(shè)計(jì)等密切相關(guān)的若干問(wèn)題,亟待進(jìn)一步的深入研究。本論文有針對(duì)性地重點(diǎn)研究了熱擠壓態(tài)FGH98合金的熱變形行為及其對(duì)后續(xù)熱處理態(tài)組織演變的影響特點(diǎn)與規(guī)律、加熱-保溫-冷卻過(guò)程中γ’相溶解與析出行為及規(guī)律、拉伸和蠕變性能表征及拉伸變形機(jī)制與蠕變變形機(jī)制,以及FGH98合金化學(xué)成分評(píng)估與可能的優(yōu)化方向等內(nèi)容。本文首先采用熱模擬技術(shù)研究了熱擠壓態(tài)FGH98合金的熱變形行為及其對(duì)后續(xù)熱處理態(tài)組織的影響,采用的變形溫度、應(yīng)變速率和真應(yīng)變分別為1060～1165℃、0.005～10 s-1 和 0.7。發(fā)現(xiàn) 1060～1130℃,應(yīng)變速率 0.005～0.02 s-1是其最佳等溫鍛造熱變形工藝窗口,此范圍內(nèi)變形,合金可發(fā)生超塑性變形或完成完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,并獲得均勻細(xì)小的等...

【文章頁(yè)數(shù)】：143 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 鎳基粉末高溫合金發(fā)展現(xiàn)狀
    2.2 鎳基粉末高溫合金渦輪盤(pán)制備工藝
        2.2.1 母合金冶煉工藝
        2.2.2 粉末制備與粉末預(yù)處理工藝
        2.2.3 粉末熱固結(jié)工藝
        2.2.4 渦輪盤(pán)成形工藝
        2.2.5 熱處理工藝
    2.3 鎳基粉末高溫合金成分特征
    2.4 鎳基粉末高溫合金組織特征
        2.4.1 γ'相
        2.4.2 碳化物、硼化物
    2.5 鎳基粉末高溫合金組織調(diào)控研究進(jìn)展
    2.6 鎳基粉末高溫合金性能研究進(jìn)展
    2.7 研究意義與內(nèi)容
3 FGH98合金熱變形行為及其對(duì)后續(xù)熱處理態(tài)組織影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    3.2 熱擠壓態(tài)FGH98合金顯微組織
    3.3 熱擠壓態(tài)FGH98合金熱變形行為特征
    3.4 熱擠壓態(tài)FGH98合金本構(gòu)模型的構(gòu)建
        3.4.1 峰值應(yīng)力本構(gòu)模型
        3.4.2 應(yīng)變補(bǔ)償本構(gòu)模型
    3.5 熱變形組織與熱加工性能
        3.5.1 變形溫度對(duì)變形組織的影響
        3.5.2 應(yīng)變速率對(duì)變形組織的影響
        3.5.3 熱擠壓態(tài)FGH98合金熱加工性能
    3.6 變形條件對(duì)過(guò)固溶處理顯微組織影響
        3.6.1 變形溫度對(duì)過(guò)固溶熱處理顯微組織影響
        3.6.2 應(yīng)變速率對(duì)過(guò)固溶熱處理顯微組織影響
    3.7 變形條件對(duì)亞固溶處理影響
        3.7.1 變形溫度對(duì)亞固溶熱處理顯微組織影響
        3.7.2 應(yīng)變速率對(duì)亞固溶熱處理顯微組織影響
    3.8 本章小結(jié)
4 FGH98合金γ'相溶解與析出行為
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    4.2 FGH98合金等溫鍛造態(tài)γ'相形貌
    4.3 γ'相溶解行為
        4.3.1 連續(xù)加熱過(guò)程中γ'相形貌變化
        4.3.2 加熱時(shí)間對(duì)γ'相形貌的影響
        4.3.3 γ'相溶解行為影響因素分析
        4.3.4 γ'相溶解動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.5 γ'相溶解過(guò)程中的團(tuán)聚與粗化行為
    4.4 γ'相的析出行為
        4.4.1 冷卻過(guò)程中γ'相的演變
        4.4.2 冷卻過(guò)程中γ'相析出機(jī)理與形貌演變規(guī)律
    4.5 本章小結(jié)
5 FGH98合金拉伸和蠕變變形行為與機(jī)制
    5.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    5.2 溫度對(duì)合金拉伸行為的影響
        5.2.1 固溶處理顯微組織
        5.2.2 不同溫度下的拉伸性能
        5.2.3 拉伸變形后的顯微組織
    5.3 γ'相尺寸對(duì)合金拉伸行為的影響
        5.3.1 不同冷卻方式下時(shí)效后顯微組織
        5.3.2 不同冷卻方式下合金750 ℃拉伸性能
        5.3.3 拉伸變形后顯微組織
    5.4 合金拉伸變形行為與機(jī)制
        5.4.1 拉伸變形機(jī)制
        5.4.2 溫度對(duì)拉伸變形行為的影響
        5.4.3 γ'相尺寸對(duì)拉伸行為的影響
    5.5 合金的蠕變變形行為與機(jī)制
        5.5.1 熱處理后合金顯微組織
        5.5.2 蠕變性能曲線
        5.5.3 蠕變后顯微組織特征
        5.5.4 顯微組織對(duì)蠕變的影響
        5.5.5 蠕變變形機(jī)制
    5.6 本章小結(jié)
6 FGH98合金的化學(xué)成分評(píng)估分析
    6.1 FGH98合金的相組成
    6.2 合金元素對(duì)平衡相析出規(guī)律的影響
        6.2.1 固溶強(qiáng)化元素的影響
        6.2.2 析出強(qiáng)化元素的影響
        6.2.3 特定合金元素組合比對(duì)合金平衡相的影響
        6.2.4 晶界強(qiáng)化元素的影響
    6.3 合金元素對(duì)性能影響
        6.3.1 合金元素對(duì)抗蠕變性能的影響
        6.3.2 合金元素對(duì)抗氧化性能的影響
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
8 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3833166