Nimonic 80A高温合金静态再结晶行为元胞自动机模拟

为研究Nimonic 80A高温合金双道次热压缩变形过程中静态再结晶组织结构演变特征,基于热加工过程中加工硬化、动态回复、静态回复、静态再结晶等物理冶金学原理,建立了二维元胞自动机模型。模型给出了静态回复系数、孕育期、晶界迁移速率等参数的变化方程。为了确定各方程中的参数,进行了一系列双道次热压缩实验。模拟结果表明,随着间隙时间和温度的增加,静态再结晶晶粒尺寸和再结晶分数均显著增加。其中,随着间隙时间的增加,未再结晶部分的静态回复作用增强,新晶粒的长大驱动力逐渐减小,静态再结晶分数增加的速率缓慢降低直至趋于0。实验结果证实,该元胞自动机模型能有效预测Nimonic 80A高温合金热变形过程中的静态再结晶行为。

L形截面环件径轴向轧制过程数值模拟与工艺优化

径轴向轧制成形技术是生产大型高品质L形截面无缝环件的理想加工方法。以Deform有限元软件为平台,对L形截面环件径轴向轧制过程进行了数值模拟,揭示了L形截面环件轧制过程中折叠和凹坑缺陷的形成机理。以此为基础,对初始环件尺寸和轧制工艺进行了优化。研究结果表明:初始环件尺寸和轧制速度设计不合理是缺陷出现的主要原因;优化后的初始环件和进给速度能够消除缺陷,使环件的截面形状填充较好。

617镍基合金蠕变-疲劳交互力学行为与微观组织演变

对先进超超临界汽轮机转子侯选材料617镍基合金进行725℃不同拉伸应变保持时间的蠕变-疲劳交互试验,对4个应变保持时间下的试样力学行为和微观组织进行比较分析。结果表明,在短时间应变保持下的蠕变-疲劳失效机制是疲劳裂纹和氧化空洞及氧化晶界的连接贯通引发的沿晶破坏;随着应变保持时间增加,晶界抗氧化性和晶界及晶内强度提高,合金抵抗蠕变和裂纹扩展的能力增强;失效循环次数降低,但总运行时间增加。对不同应变保持时间的裂纹形态、组织缺陷、碳化物和析出相的演变以及不同形态的γ’相的形成机制进行了讨论,揭示了617镍基合金蠕变-疲劳交互力学行为与组织演变的相互影响机理,为先进超超临界汽轮机机组高温部件选材和使用提供参考。