GH4169高溫合金板材熱成形精度及微觀組織控制.pdf

1、隨著航空航天行業(yè)的快速發(fā)展,對GH4169高溫合金試件的使用性能以及尺寸精度的要求越來越高。GH4169合金室溫塑性很好,但是該合金強(qiáng)度、硬度高,冷成形時(shí)的變形抗力和彈性恢復(fù)比較大,而采用熱成形的成形方法可以降低變形抗力,減小彈性恢復(fù),提高成形精度。
　　本文對GH4169高溫合金板材的高溫變形行為、顯微組織演變規(guī)律以及熱成形工藝進(jìn)行了研究。通過GH4169合金的高溫拉伸試驗(yàn),得到了GH4169高溫合金的材料參數(shù)以及本構(gòu)方程,并分

2、析了在不同溫度,不同變形量下的GH4169高溫合金的組織變化情況。討論了GH4169高溫合金板材在不同加熱時(shí)間下的晶粒演變規(guī)律,得到了晶粒長大動(dòng)力學(xué)方程。進(jìn)行了GH4169高溫合金試件的熱成形過程的有限元模擬,根據(jù)模擬結(jié)果確定了工藝參數(shù),并進(jìn)行了熱成形試驗(yàn),最后對試件成形質(zhì)量進(jìn)行了評價(jià)。
　　進(jìn)行了GH4169高溫合金板材熱拉伸試驗(yàn),通過線性回歸的方法得到了GH4169高溫合金在高溫拉伸時(shí)應(yīng)變速率以及變形溫度對峰值流動(dòng)應(yīng)力的影響,

3、 lnσp和lnε?、σp和lnε?、lnsinh(ασp)和lnε?以及l(fā)nsinh(ασp)和1000/T之間都呈線性關(guān)系,其中l(wèi)nsinh(ασp)和lnε?的平行度最好,因此選用雙曲正弦模型描述GH4169合金,并得到了其本構(gòu)方程。
　　進(jìn)行了GH4169高溫合金板材在不同保溫時(shí)間的顯微組織分析,可知溫度越高,晶粒的生長速度越快;保溫時(shí)間越短,晶粒的生長速度越快,隨著保溫時(shí)間的延長,晶粒的生長速度逐漸放緩。對GH4169高

4、溫合金在不同加熱溫度,不同變形量的拉伸顯微組織進(jìn)行了觀察。在拉伸時(shí),GH4169合金組織的方向性不明顯,隨著溫度的升高晶粒長大,隨著變形量的增加晶粒細(xì)化。
　　使用DEFORM3D對GH4169高溫合金熱成形過程進(jìn)行了有限元模擬,選定了壓下速度為25mm/s,出爐溫度為1020℃。并根據(jù)選定的工藝參數(shù)進(jìn)行了熱成形試驗(yàn),進(jìn)行了成形件尺寸精度分析。分析成形缺陷,考慮線膨脹系數(shù)的影響對模具的尺寸和相關(guān)的工藝參數(shù)進(jìn)行了修正,完善熱成形試驗(yàn)