GH4169返回料合金高溫流變行為研究及熱加工圖.pdf

1、GH4169高溫合金具有優(yōu)異的高溫強度、塑性以及良好的疲勞性能及抗熱腐蝕性能等，被廣泛用于航空工業(yè)等領(lǐng)域的關(guān)鍵部件，是目前用量最大的高溫合金。然而在高溫合金在生產(chǎn)中，最終成品的收得率通常只有30％，其余都以料頭、澆道、冒口等形式存在，產(chǎn)生高達(dá)70%的返回料，造成了資源的浪費。為了節(jié)約材料，降低成本，本文以添加不同比例返回料的GH4169合金為研究對象，研究返回料添加比例對GH4169合金成分偏析、組織結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性能的影響。同時通過熱模

2、擬實驗，研究返回料的添加對 GH4169合金高溫流變行為的影響，通過熱模擬實驗數(shù)據(jù)構(gòu)建含有返回料的GH4169合金的本構(gòu)方程，并建立出合金的熱加工圖，為返回料的循環(huán)再利用提供理論指導(dǎo)。根據(jù) GH4169返回料合金室溫和高溫下的壓縮力學(xué)實驗結(jié)果和熱模擬實驗數(shù)據(jù)，通過化學(xué)成分、物相分析以及微觀組織分析觀察，主要研究結(jié)果如下：
　　(1)返回料的添加比例對 GH4169合金中主要元素的偏析程度無明顯影響，添加返回料后合金中的氧、氮氣體元

3、素的含量明顯升高，但與返回料的添加比例并無線性關(guān)系。
　　(2)返回料的添加提高了氧、氮含量，形成的難熔夾雜物加劇了 Nb元素的偏析，造成了 Laves相的聚集和粗化，一定程度上降低了合金的室溫屈服強度。合金的高溫屈服強度隨返回料的增加比例升高先增加而后略有下降，總體上隨返回料的添加比例增加呈上升趨勢。
　　(3)修正的雙曲正弦模型可以較好地描述 GH4169返回料合金在熱變形過程中流變應(yīng)力與變形參數(shù)間的關(guān)系，求得的含有80

4、%返回料的GH4169合金的熱變形激活能為Q?412.24KJ/mol，并建立了合金的本構(gòu)方程。
　　(4)建立了 GH4169返回料合金的熱加工圖，通過分析，結(jié)合生產(chǎn)實際，給出了合金適合的加工的工藝區(qū)間：應(yīng)變速率為10-3~10-2.5s-1、變形溫度為1080~1150℃。
　　(5)對熱加工圖上失穩(wěn)區(qū)域的合金微觀組織形貌進(jìn)行了觀察分析，結(jié)合元素分析結(jié)果，認(rèn)為返回料的添加使合金中顯微疏松的數(shù)量增多，導(dǎo)致裂紋擴展源增多，降