GH3536高温合金半固态触变成形数值模拟及实验研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunfeaml
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高温合金在高温下工作时具有很好的耐氧化性及稳定的内部组织结构,并且他的耐疲劳性非常强,这使得其常用于高温环境中,例如航天发动机中等。但高温合金的熔点较高、强度大等特点,也使得它的加工性能较差。半固态加工技术则是一种集铸造和锻压优势于一身的成形技术,在工业中多用于低熔点合金上,若将高温合金也采用半固态成形技术进行热加工,能够改善高温合金的加工缺点。本课题将以GH3536典型镍基高温合金为例,研究它在半固态时的流变学行为,并进一步分析出本构方程及热加工图,再通过对数值模拟得到成形过程中的多种物理参数,最后进行实际的触变成形,对成形件进行宏观整体观测。对高温合金的触变成形提供一定经验与数据基础,同时拓展半固态加工的应用领域。首先,本文研究了GH3536在半固态温度时的流变学,并加以分析描述。在GH3536处于半固态温度范围内时进行了热压缩实验,得到真应力-真应变数据。对其分析发现,应力最大值与变形的温度成反比,与应变速率成正比,是对应变速率具有敏感性;并且表观粘度随变形温度和应变速率的增长而减小,他们的对数呈线性关系。而从微观晶体结构上进一步分析其流变学行为特性并可得出结论:动态再结晶的程度与温度成正比,与应变速率成反比。再利用真应力应变曲线推导出其本构方程,再结合Prasad及Murty失稳判据制作出两种热加工图,结合所得的微观金相图对他们进行分析与评判,并得出加工推荐条件为1330℃~1350℃,应变速率为0.01 s-1。将真应力-真应变曲线输入至有限元分析软件Deform-3D,为重新定义GH3536提供flow-stress关系。再将不同的参数包括:坯料温度、模具温度、放置方式、加载速度、摩擦系数等全面模拟触变成形过程,进而得出成形件的温度场、应力场等。最终表明,坯料横向放置效果更好,并且合理的升高保温温度和模具的温度可以提升成形精确度。最后将GH3536先在半固态温度时等温处理,后用液压机对坯料触变成形,观察成形件的宏观样貌,最后加以热处理。
其他文献
生物膜是由细菌细胞和细菌胞外水合性基质所组成的细菌群体,可以依附于机体组织器官或者是某些惰性材料的表面。胞内菌是当机体被细菌感染后在宿主细胞内寄居的细菌。与浮游
1980年Goodenough等人在牛津大学发明钴酸锂作为锂离子电池的正极材料,1990年Sony公司商品化锂离子二次电池,于是钴酸锂被广泛应用于锂离子电池,随之而来也就产生了大量的废
双金属基纳米材料具有节约贵金属资源、成本较低、结构形貌易调节、两种金属之间的协同作用和功能多样等优点,特别是在生物、检测和催化等实际应用中具有很好的应用前景。本
我国西部盐湖主要特征为高盐、高温差、低湿度耦合环境,南海海洋区域主要特征为高盐、高温、高湿耦合环境。西部和南海环境高盐离子浓度、变化大的昼夜温差和相对湿度的加速
作为隧道领域的热点研究课题,断层运动对隧道的抗震安全性的影响研究已取得了丰硕的成果。然而,在现有的针对跨断层盾构隧道的研究中,大多数将盾构隧道等效为单一均质材料,并
石墨相氮化碳(g-C3N4)作为无金属、可见光响应的光催化剂,在太阳能转化和环境保护领域中有较广阔的应用前景。同时,g-C3N4具有电子结构可调、高热稳定性和化学稳定性、容易合
作为人类利用太空的最重要工具,人造卫星发挥出极其重要的作用。随着空间信息获取手段的进步以及信息处理能力的革新,卫星观测与测量技术也在不断地发展。本文围绕中低轨光学
在分子识别、晶体工程、功能材料自助装、化学分离、催化、超分子化学和生物医药工程等领域,分子间弱相互作用扮演着十分重要的角色。因此,了解分子间弱相互作用对于化学的许
矿物是具有一定化学组成的天然化合物,它不仅具有资源属性还具有广泛的功能属性。因此,除了利用矿物的资源属性进行加工提取外,也可以利用矿物的功能属性进行加工与合成,并广
L-精氨酸作为一种重要的工业氨基酸,广泛应用于医药、食品及动物饲料等领域。作为天然氨基酸中N:C比例最高的氨基酸,其合成与氮源吸收及利用密切相关。本研究以谷氨酸棒杆菌(C