GH2907合金热加工工艺窗口的表征与验证
发布时间：2023-11-11 08:07
GH2907合金是一种以铁-钴-镍为基的低膨胀高温合金,用铌、钛、硅和微量的硼进行综合强化。该合金在650℃以下具有很高的强度,良好的热疲劳性能,低的膨胀系数和弹性模量,适合于制造650℃以下控制间隙大小的各类航空发动机环形件和机匣。由于GH2907合金中存在两种尺寸的γ’强化相和碳化物,在环轧成形过程中经常出现混晶现象,并且混晶在后期的热处理中很难使其均匀化。通过建立热加工工艺窗口将热力学参数(应变、应变速率和变形温度)与微观组织特征(晶粒尺寸极差、再结晶晶粒比例和晶粒尺寸长大等)联系起来,为控制组织提供了合理的方法。本文通过热模拟压缩实验、锻前加热实验、近等温热压缩实验和锻后固溶热处理实验研究了GH2907合金的热变形行为及组织演变规律,建立了合金的本构关系、热加工图和热加工工艺窗口。采用热模拟压缩实验,得到了GH2907合金在变形温度950℃1100℃、应变速率0.01 s-110s-1条件下的流变应力曲线,分析了热力学参数对合金流变应力的影响规律。利用Arrhenius方程和Zener-Ho...
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 高温合金的简介
1.1.1 高温合金的发展
1.1.2 高温合金中合金元素的作用
1.1.3 高温合金中的常见相
1.1.4 高温合金的强化机制
1.2 高温合金的热变形行为
1.2.1 高温合金的变形特征
1.2.2 热变形本构方程
1.2.3 热加工图
1.2.4 再结晶理论
1.3 高温合金的热加工和热处理
1.3.1 高温合金的热加工
1.3.2 高温合金的热处理
1.4 有限元模拟在金属塑性加工领域的应用
1.5 GH2907 合金概述及研究现状
1.6 课题研究意义及主要研究内容
1.6.1 课题研究意义
1.6.2 主要研究内容
2 实验材料与方案
2.1 实验材料
2.2 实验方案
2.2.1 热模拟压缩实验
2.2.2 锻前加热实验
2.2.3 Deform有限元模拟压缩
2.2.4 近等温热压缩实验
2.2.5 固溶热处理实验
2.2.6 金相微观组织观察与SEM组织分析
3 GH2907 合金的热变形行为
3.1 引言
3.2 热力学参数对GH2907 合金流变行为的影响
3.3 GH2907 合金热变形本构方程
3.3.1 热变形激活能
3.3.2 加工硬化-动态回复模型
3.3.3 动态再结晶模型
3.3.4 本构方程的验证
3.4 GH2907 合金的热加工图
3.4.1 GH2907 合金的功率耗散图
3.4.2 GH2907 合金基于Prased失稳判据的热加工图
3.5 GH2907 合金动态再结晶行为
3.6 动态再结晶动力学模型
3.7 本章小结
4 GH2907 合金的组织演变规律
4.1 引言
4.2 GH2907 合金锻前加热过程中组织演变规律
4.3 GH2907 合金热变形过程中组织演变规律
4.4 GH2907 合金锻后固溶热处理组织演变规律
4.4.1 GH2907 合金锻后980℃固溶热处理组织演变规律
4.4.2 GH2907 合金锻后1000℃固溶热处理组织演变规律
4.4.3 GH2907 合金锻后1025℃固溶热处理组织演变规律
4.4.4 GH2907 合金锻后1040℃固溶热处理组织演变规律
4.5 本章小结
5 GH2907 合金热加工工艺窗口的建立与应用
5.1 引言
5.2 GH2907 合金热加工工艺窗口的定义
5.3 GH2907 合金热加工工艺窗口的建立
5.3.1 再结晶晶粒比例窗口
5.3.2 晶粒尺寸极差窗口
5.3.3 锻后固溶热处理晶粒尺寸长大窗口
5.4 GH2907 合金热加工工艺窗口的验证
5.4.1 有限元模型的建立
5.4.2 Simufact有限元模拟环轧结果分析
5.5 GH2907 合金热加工工艺窗口的应用
5.5.1 GH2907 合金环件轧制成形实验
5.5.2 GH2907 合金环件微观组织分析
5.6 本章小结
6 结论
参考文献
附录 硕士研究生学习阶段发表论文
致谢
本文编号：3862250
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 高温合金的简介
1.1.1 高温合金的发展
1.1.2 高温合金中合金元素的作用
1.1.3 高温合金中的常见相
1.1.4 高温合金的强化机制
1.2 高温合金的热变形行为
1.2.1 高温合金的变形特征
1.2.2 热变形本构方程
1.2.3 热加工图
1.2.4 再结晶理论
1.3 高温合金的热加工和热处理
1.3.1 高温合金的热加工
1.3.2 高温合金的热处理
1.4 有限元模拟在金属塑性加工领域的应用
1.5 GH2907 合金概述及研究现状
1.6 课题研究意义及主要研究内容
1.6.1 课题研究意义
1.6.2 主要研究内容
2 实验材料与方案
2.1 实验材料
2.2 实验方案
2.2.1 热模拟压缩实验
2.2.2 锻前加热实验
2.2.3 Deform有限元模拟压缩
2.2.4 近等温热压缩实验
2.2.5 固溶热处理实验
2.2.6 金相微观组织观察与SEM组织分析
3 GH2907 合金的热变形行为
3.1 引言
3.2 热力学参数对GH2907 合金流变行为的影响
3.3 GH2907 合金热变形本构方程
3.3.1 热变形激活能
3.3.2 加工硬化-动态回复模型
3.3.3 动态再结晶模型
3.3.4 本构方程的验证
3.4 GH2907 合金的热加工图
3.4.1 GH2907 合金的功率耗散图
3.4.2 GH2907 合金基于Prased失稳判据的热加工图
3.5 GH2907 合金动态再结晶行为
3.6 动态再结晶动力学模型
3.7 本章小结
4 GH2907 合金的组织演变规律
4.1 引言
4.2 GH2907 合金锻前加热过程中组织演变规律
4.3 GH2907 合金热变形过程中组织演变规律
4.4 GH2907 合金锻后固溶热处理组织演变规律
4.4.1 GH2907 合金锻后980℃固溶热处理组织演变规律
4.4.2 GH2907 合金锻后1000℃固溶热处理组织演变规律
4.4.3 GH2907 合金锻后1025℃固溶热处理组织演变规律
4.4.4 GH2907 合金锻后1040℃固溶热处理组织演变规律
4.5 本章小结
5 GH2907 合金热加工工艺窗口的建立与应用
5.1 引言
5.2 GH2907 合金热加工工艺窗口的定义
5.3 GH2907 合金热加工工艺窗口的建立
5.3.1 再结晶晶粒比例窗口
5.3.2 晶粒尺寸极差窗口
5.3.3 锻后固溶热处理晶粒尺寸长大窗口
5.4 GH2907 合金热加工工艺窗口的验证
5.4.1 有限元模型的建立
5.4.2 Simufact有限元模拟环轧结果分析
5.5 GH2907 合金热加工工艺窗口的应用
5.5.1 GH2907 合金环件轧制成形实验
5.5.2 GH2907 合金环件微观组织分析
5.6 本章小结
6 结论
参考文献
附录 硕士研究生学习阶段发表论文
致谢
本文编号：3862250
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3862250.html
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