高温合金GH4169薄壁管材制备工艺的研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:HBFQYD2009
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高温合金在航空和航天发动机领域的位置是至关重要的,同时在制备轮船与汽车的精密零件时也起到了不可忽视的作用。高温合金使用范围广泛,其在石化、医疗器械、交通、新能源动力等领域中获得了广泛的运用。GH4169高温合金薄壁管材主要应用于核反应堆中蒸汽发生器的传热管,卫星推力器中的毛细管以及精密仪器中的薄壁管等,而将其液压成形的GH4169合金波纹管也将广泛应用于航天发动机中负责输送燃料及液氧的特薄壁波纹管。在波纹管液压成形过程中发现通过不同制备工艺生产的薄壁管在液压成波纹管时展现出了不同的力学性能。为了研究不同制备工艺对GH4169合金薄壁管材力学性能的影响,本文运用有限元数值模拟技术结合实际生产情况对GH4169合金薄壁管材加工工艺参数进行优化设计,得出合理的工艺参数,制定工艺流程。得到滚珠旋压的最优工艺参数为进给比为1.5mm/r,减薄率为30%;三辊冷轧的最优工艺参数为开口度为15°,轧制速度为0.8s,送进量为2mm/次,减薄率为40%。对滚珠旋压固溶态成品管、三辊冷轧固溶态成品管进行力学性能分析,发现滚珠旋压固溶态成品管的力学性能要优于三辊冷轧固溶态成品管。通过采用金相、SEM和EBSD等对成品管进行微观组织、第二相及微观织构的观察与表征,发现滚珠旋压固溶态成品管的晶粒尺寸要小于三辊冷轧固溶态成品管的晶粒尺寸,滚珠旋压固溶态成品管内的δ相要多于三辊冷轧固溶态成品管,且滚珠旋压固溶态成品管的周向及轴向的三叉晶界比例均高于三辊冷轧固溶态成品管。通过channel 5软件对所有成品管进行EBSD分析,发现滚珠旋压后管材具有相当强的<111>∥RD织构,退火后<111>∥RD织构强度逐渐减弱并向<110>∥ND织构转变,而三辊冷轧后管材具有非常强的<111>∥RD织构,退火后<111>∥RD织构强度逐渐减弱并向<100>∥RD织构和<110>∥TD织构转变。由于<110>∥ND织构可以对管材合金起到织构增强的作用,导致滚珠旋压固溶态成品管的力学性能要优于三辊冷轧固溶态成品管。
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