GH4169镍基高温合金薄壁钻削过程中的应力及变形研究

利用ABAQUS有限元仿真软件建立了镍基高温合金GH4169薄壁件钻削模型,分析钻削GH4169薄壁件过程中的薄壁变形和应力变化.根据钻削过程中钻头下方工件材料的应力及变形特点将其钻削过程分为5个阶段:第1阶段,工件变形以整体弹性下凹变形为主,并在钻头横刃旋转接触圆形区域下方发生了局部塑性形变;第2阶段,在制孔区以塑性...     

氩气雾化喷射成形的镍基高温合金

利用氩气才化喷射沉积技术制备了镍基高温合金沉积坯,沉积坯整体致密、组织均匀、无宏观偏析、含气量低。从雾化颗粒特性、沉积坯的孔隙度、晶粒度、微观组织等方面评价了沉积坯重量,并进行了工艺优化,初步研究了沉积坯孔隙度的形成和影响机制。另外,还研究了热等静压对沉积坯孔隙度和微观组织的影响。     

GH4169高温合金螺栓热锻成形工艺

高温合金热锻成形过程具有热力耦合和多参数交互特征,其温度场及应力、应变场的分布和演变复杂,实验前需通过数值分析获得较优的工艺参数.以GH4169高温合金螺栓为研究对象,对螺栓单道次及多道次热锻成形工艺进行对比、分析,研究了头部初始热锻温度、下压速率、摩擦因数、换热系数和模具预热温度等工艺参数对锻件热锻压力、应变均匀性的...     

喷射成形镍基高温合金的显微组织特征

采用喷射成形技术制备了镍基高温全金沉积坯,对合金沉积态、热等静压态和热处理态的显微组织进行了观察,并对共热处理后的维氏硬度、拉伸性能及断裂组织特征进行了测试和分析结果表明喷射成形高温合金组织细小、均匀,呈现出黄型的快速凝固组织特征。合金具有良好的高温组织稳定性。适宜的热等静压和热处理可使材料具有良好的拉伸性能     

喷射成形镍基高温合金短期时效γ＇相长大动力学

利用喷射成形工艺制备了GH742y高温合金沉积坯锭，对其在780-850℃温度区间进行2～12h短期时效处理；测量了780℃不同时效时间条件下的喷射成形合金和铸造合金的电阻率，从而计算了相应的空位迁移能。采用光学显微镜、扫描电镜和图像分析软件对喷射成形GH742y合金的γ’相形态、尺寸变化及长大动力学进行了研究。结果表明，在时效过程中γ＇相逐渐转变为球形，随时效温度的升高和时间的延长γ’相尺寸增加，但温度对其影响比时间更为显著；计算得到合金的扩散激活能为130．9kJ／mol，从而确定其长大动力学方程为rf^3-r0^3=9．4×10^13·（t／T）·exp（-130．9／RT）：测得780℃下喷射成形合金的空位迁移能为0．21eV，铸造合金的为1．16eV，因此喷射成形高温合金更容易形成大量的空位，导致其电阻率比铸造合金的高，而激活能值则较小，从而促进了元素扩散速度，缩短了峰时效硬化时间。     

高温合金喷射成形过喷粉末的凝固组织特征

研究了高温合金喷射成形过粉末凝固组织特征。结果表明：粉末呈相当圆整的球形,内产组织随颗粒粒度的不同呈现多晶核与单晶核生长及发达与欠发达枝晶形态,粉末粒度在１０－２００μｍ之间,冷却速度在１０＾３－１０＾６Ｋ／ｓ之间,并从热传输和凝固过程上简要分析了过喷粉末快速凝固组织的形成机制。     

GH4169高温合金的超塑性变形研究

GH4169合金经过热变形及热处理后,采用最大m值法进行高温拉伸实验,研究形变热处理效果及其超塑性行为.结果表明,热变形后的高温合金经δ相析出热处理后能析出大量细小弥散的δ相,再结晶退火后得到均匀细小的组织.在相同的变形条件下,与传统的恒应变速率拉伸相比,最大m值法拉伸可以得到更高的伸长率.     

活性剂对高温合金GH4169激光焊焊缝成形的影响

本文将活性焊接法引入高温合金GH4169的激光焊接中,使用MgO,CaO,TiO2,MnO2,Al2O3,CaF2,NaF七种单一活性剂组分,进行焊接试验。观察对比了有活性剂和无活性剂时焊缝表面形貌、焊缝熔深、深宽比以及显微组织的变化情况。结果表明,在活性剂作用下,除了Al2O3以外,焊缝熔深均有明显增加,其中MnO2增加熔深的效果最为显著,使焊缝熔深增加了1倍左右,同时可以得到较为细小的显微组织。     

高温合金GH4169的电火花加工工艺性研究

高温合金GH4169是制造航空发动机的重要材料。用电火花加工镍基高温合金GH4169时,峰值电流、脉宽、脉间、间隙电压等电参数是重要控制因素,而表面粗糙度和材料去除率是衡量工艺效果的性能指标。利用单一工艺参数试验考察了各电参数对表面粗糙度和材料去除率的影响。通过对多工艺参数正交试验结果进行极差分析,得出了各电参数对表面粗糙度和材料去除率影响的主次顺序。最后,在正交试验的基础上,利用灰关联分析法,得到了最优的加工参数组合,并进行了试验验证。     

GH4169合金的热变形行为研究

研究了不同变形条件下GH4169合金的热变形行为,并结合计算机软件分析了变形量、应变速率以及变形温度对GH4169合金显微组织的影响。结果表明,GH4169合金的再结晶晶粒尺寸受到变形量的影响不大,但受到变形速率和变形温度的影响较大,其中变形速率影响最大。     

GH4169合金高温氧化特征

GH4169合金在850℃、950℃和1040℃条件下氧化符合抛物线动力学规律. 氧化物层为Ti0.95Nb0.95O4+Cr2O3+(Cr.Fe)2O3的复杂结构，高温下氧化元素扩散导致氧化层为岛状结构，在一定氧化时间,氧化层深度与温度是对数函数关系,氧化反应激活能为143.52kJ/mol. 温度高于1040℃氧化物剥落.     

喷射成形镍基高温合金短期时效γ''相长大动力学

利用喷射成形工艺制备了GH742y高温合金沉积坯锭,对其在780～850℃温度区间进行2～12 h短期时效处理;测量了780℃不同时效时间条件下的喷射成形合金和铸造合金的电阻率,从而计算了相应的空位迁移能.采用光学显微镜、扫描电镜和图像分析软件对喷射成形GH742y合金的γ'相形态、尺寸变化及长大动力学进行了研究.结果表明,在时效过程中γ'相逐渐转变为球形,随时效温度的升高和时间的延长γ'相尺寸增加,但温度对其影响比时间更为显著;计算得到合金的扩散激活能为130.9 kJ/mol,从而确定其长大动力学方程为-3γ1--3γ0=9.4×1013.(t/T).exp(-130.9/RT);测得780℃下喷射成形合金的空位迁移能为0.21 eV,铸造合金的为1.16 eV,因此喷射成形高温合金更容易形成大量的空位,导致其电阻率比铸造合金的高,而激活能值则较小,从而促进了元素扩散速度,缩短了峰时效硬化时间.     

镍基高温合金GH4049高温疲劳小裂纹扩展规律

对镍基高温合金GH4049在相同载荷、不同温度下疲劳小裂纹扩展规律进行了试验，利用复型技术和光学显微镜观测了裂纹尺寸演化全过程，发现小裂纹扩展速率的趋势是先快后慢，且温度升高，扩展速率反而下降。这与小裂纹的闭合效应有关，在700％小裂纹的氧化诱发闭合效应比650％时明显。     

镍基高温合金GH4169高温变形流动应力模型研究

镍基高温合金GH4169热模拟压缩实验结果表明:变形温度的升高和应变速率的减小使该合金高温变形时的峰值应力和稳态应力显著降低,变形温度会影响其进入稳态变形时变形程度的大小.基于高温合金GH4169高温变形时的流动应力特征,运用模糊神经网络理论建立了该合金高温变形时的流动应力模型.计算与实验的流动应力的最大误差为10.18%,平均误差为2.11%,该模型的计算精度明显高于由回归法建立的高温合金GH4169高温变形时的流动应力模型.     

GH4169合金机匣环件热成形晶粒可控的加热规范制定方法

GH4169机匣环件在成形过程中需要反复加热到较高温度,从而导致晶粒粗化.通过已建立的GH4169高温合金析出相演变模型和晶粒长大模型模拟机匣环件热成形过程,并制定了加热规范.计算和试验结果表明,所制定的加热规范能够明显抑制机匣环件在制坯和轧制过程中的晶粒长大.     

变形对镍基高温合金GH4169长期时效过程的影响

对镍基高温合金GH4169进行长期时效实验,分析变形、温度和时间等因素对合金性能的影响,同时对不同状态下时效的合金进行微观分析对比.结果表明:适当的变形有利于抑制TCP相的析出,对提高合金性能有利,合金在40％变形后进行750℃保温50h时效,处理效果最佳,此时晶内析出颗粒尺寸适中及细小弥散分布的强化相γ',强化了材料的力学性能.     

固溶温度对激光立体成形GH4169高温合金组织和性能的影响

研究激光立体成形GH4169高温合金固溶处理后的组织,分析了固溶过程中合金元素的均匀化,并对材料显微硬度的变化做了讨论。结果表明,随固溶温度的升高,材料的晶界越来越清晰,经1000-1170 °C固溶处理1 h后材料发生再结晶,当固溶处理温度高于1100 °C,有大量孪晶出现,晶粒相比沉积态显著细化,晶粒尺寸约200 μm。合金元素的均匀化在1100 °C保温1 h后基本完成。显微硬度测试结果显示,材料的显微硬度值随固溶温度的升高而降低,在固溶温度低于1100 °C时减小趋势较快,高于1100 °C时减小趋势减缓。显微硬度的变化与材料中g ′和g "相及d相的形态和数量有关。1100 °C是激光立体成形GH4169合金比较合适的固溶处理温度下限。     

镍基高温合金高温塑性形变时的晶粒取向演变规律研究

在变形温度为1000～1100℃、变形速率为0.001～1 s-1、应变值为0.9下对镍基高温合金进行单轴压缩形变试验.采用EBSD研究了试样的显微结构.结果 表明,在软化阶段,平均晶粒尺寸会增大,并随着硬化阶段的进行,晶粒逐渐细化,晶粒取向在[110]取向存在择优;在这个过程中,微观组织中的局部取向差及其相对迁移率对...     

镍基铸造高温合金中合金元素的偏析规律

研究了用Ni-x二元相图来判断镍基铸造高温合金中合金元素x处于正偏析、负偏析或者基本不偏析状态以及偏析严重程度的可能性,并用实验验证了正确性。     

GH4169合金真空扩散连接接头的组织和性能

采用真空扩散连接技术对GH4169合金进行了焊接,分析了GH4169合金接头界面结构及扩散连接工艺参数对界面扩散孔隙及接头力学性能的影响.结果表明,GH4169直接扩散连接,在连接温度为950~1 150℃的范围内,随着温度的升高,连接时间的延长和连接压力的增大,界面的扩散孔隙数目逐渐减少,尺寸逐渐变小,接头抗拉强度达到658 MPa,但接头依旧有不连续的孔洞存在.采用铜中间层进行GH4169的扩散连接时,在界面处有固溶体层生成,接头抗拉强度得到明显的提高,最高可达745MPa.