直接时效处理对热连轧GH4169合金蠕变行为的影响

通过对热连轧GH4169合金进行直接时效处理、蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了直接时效对热连轧合金蠕变行为的影响。结果表明:直接时效可明显提高热连轧GH4169合金的蠕变抗力,在660℃/700MPa条件下,使合金的蠕变寿命由60h提高到126h,在试验的温度和应力范围内,测定出该合金在蠕变期间的激活能和应力指数分别为Qa=559.2kJ/mol和n=17.6。合金在热连轧期间的变形特征是孪晶和位错在孪晶内的双取向滑移,且有较小的晶粒尺寸;经直接时效后,合金中弥散析出的细小γ″相是有效提高合金蠕变寿命的主要原因。在蠕变期间,合金的变形特征是孪晶及位错在基体中滑移;蠕变后期,在与应力轴垂直的晶界处首先出现微裂纹,随蠕变进行,微裂纹沿晶界扩展并发生沿晶断裂。

GH4169合金“等温锻造+直接时效”工艺探讨

利用Gleeble 15 0 0热力模拟实验机研究了温度、速率、变形量等对GH416 9合金等温变形力学参数及组织变化的影响。在较高的温度及较低的速率下 ,该合金的变形抗力显著降低 ,但变形后组织粗大 ;“等温成形 直接时效”后材料的室温拉伸、高温拉伸、高温持久等性能优于成形后再“固溶 +时效”的性能。在 2 0 0t液压机上利用镍基高温合金模具进行了某航空发动机一级涡轮盘 1/4模拟件的等温成形 ,成形件外形良好 。

直接时效对GH4169合金应力集中敏感性的影响

以直接时效态(DA)GH4169合金为研究对象,通过旋转弯曲疲劳实验,分别研究该合金在650℃和室温大气状态下,应力集中系数分别为K_t=1,K_t=3,K_t=4时的疲劳极限。结果表明,直接时效态GH4169合金在高温650℃和室温状态下,均具有很强的应力集中敏感性,650℃时的疲劳极限,K_t=4较K_t=1下降了68%;室温时的疲劳极限,K_t=4较K_t=1下降了66%。同时,直接时效态GH4169合金在室温条件下,疲劳极限较650℃显著降低,室温较650℃时的疲劳极限在K_t=1时下降了32%,K_t=3时下降了30%,K_t=4时下降了28%。

直接时效热连轧GH4169合金的力学性能与变形特征

通过对热连轧GH4169合金进行直接时效处理、组织形貌观察和力学性能测试,研究了直接时效热连轧合金的力学性能和变形特征.结果表明,直接时效热连轧GH4169合金组织由细小晶粒组成,具有明显的形变孪晶特征,且有细小#$和#%相在合金中弥散析出,可提高合金强度.在实验温度范围内,合金的抗拉和屈服强度随着温度的升高而逐渐下降;在拉伸过程中,直接时效热连轧GH4169合金的变形特征是孪晶变形和位错的双取向滑移;在拉伸后期,大量微孔沿晶界或晶内形成并聚合形成裂纹,致使合金发生韧性断裂.

直接时效GH4169合金锻件热加工工艺研究

针对大规格GH4169合金直接时效锻件晶粒度不合格、组织均匀性差、批次不稳定的问题,本文基于有限元数值模拟技术,优化了直接时效锻件的热加工工艺。并且通过试验验证,在对击锤上生产出了满足GB/T30566标准要求的大规格GH4169合金直接时效锻件。

直接时效GH4169环形件的锻造工艺研究

对直接时效GH4169环形件锻造工艺方案的研究进行了论述,从锻造工艺方案的论证到试验,从坯料制作到扩孔成形,再到锻件的理化检测试验。试验结果表明,环形件的组织和力学性能符合标准要求,所制定的锻造工艺方案是可行的。结果能为生产同类型环形件提供参考。

热连轧GH4169合金组织结构与蠕变变形及断裂机制

为了研究直接时效对热连轧GH4169合金组织结构及蠕变行为的影响,通过对热连轧合金直接时效、蠕变性能测试和组织形貌观察,分析了热连轧直接时效合金的组织结构与蠕变变形及断裂机制.结果表明:经直接时效热连轧合金组织由细小晶粒构成,且具有明显的孪晶特征,细小γ″相在合金中弥散析出;在蠕变期间,合金的变形特征是形成三取向孪晶变形和位错在基体中发生单双取向滑移、起形变强化作用、使合金具有较高蠕变抗力和较长蠕变寿命的原因;随着蠕变的进行,位错逐渐在晶界处堆积并产生应力集中,促使裂纹在晶界处萌生;在蠕变后期,合金的蠕变断裂机制表现为裂纹沿晶界扩展并发生断裂.

一种热连轧GH4169合金的蠕变行为与断裂机制

通过蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了热连轧直接时效处理的GH4169镍基合金的蠕变行为和断裂机制。结果表明:热连轧GH4169镍基合金的组织结构由γ′,γ″相和γ基体相组成,具有较小的晶粒尺寸,晶内存在高密度位错和孪晶。经直接时效后,合金中弥散分布的细小γ″相数量增加,及高密度位错引起的形变强化效果,是使合金在650℃/725MP条件下具有较长的蠕变寿命的主要原因;蠕变期间,合金的变形特征是孪晶变形和位错的双取向滑移;随着蠕变进行,位错的数量逐渐增加,并在晶界处引起应力集中,致使裂纹在晶界处萌生及扩展是合金的蠕变断裂机制。

热处理工艺对GH4169G合金组织与性能的影响

通过对等温锻造GH4169G进行不同工艺的热处理和组织形貌观察,研究了热处理工艺对合金组织与蠕变性能的影响。结果表明,GH4169G合金经直接时效处理后的组织结构由γ基体、γ'、γ''?及δ相组成,且晶粒尺寸约为10 μm^15 μm,并存在较多孪晶组织,其中,粒状δ相分布于晶内,而大量细小γ'和γ''强化相在晶内弥散析出,是使合金具有较好蠕变性能的主要原因。与直接时效处理合金相比,经标准热处理后,合金的晶粒尺寸无明显变化,组织结构仍由γ基体、γ'、γ''及δ相组成,但孪晶数量明显减少,且有块状和针状δ相沿晶界不连续析出,其中,元素Fe、Cr富集于近晶界区域,是使其δ相具有针状形态的主要原因。

直接时效处理对锤击复合激光沉积GH4169高温合金组织及性能的影响

对层间锤击复合激光定向能量沉积(HDED)工艺获得的GH4169高温合金试件进行了直接时效处理。结果表明,经过HDED工艺后试件的组织呈等轴晶和柱状晶交替分布的晶粒形貌,且Laves相含量减少。Laves相的回溶促进了直接时效处理过程中γ″相和δ相的析出,同时细小的等轴晶和试件内部的加工硬化效应在直接时效处理后得以保留。等轴晶的生成对试件产生了细晶强化效应,γ″相的析出为试件提供了沉淀强化作用,因此直接时效处理后试件的力学性能得到了明显提升,其硬度提高到了457.1 HV0.2,横向和纵向抗拉强度分别提高到了1205和1140 MPa。

θ参数法在涡轮盘蠕变变形分析中的应用

针对某直接时效ZSGH4169涡轮盘的蠕变变形展开研究,建立了16参数的θ参数法模型,对ZSGH4169高温合金在不同温度、不同载荷下的蠕变曲线进行了模拟;将该模型同有限元程序结合,开发了相应的用户子程序,并验证了子程序的计算能力及计算精度;将模型应用于涡轮盘的蠕变分析。结果表明:该模型能够准确模拟ZSGH4169在650℃及700℃下3个阶段的蠕变行为,与Norton率等传统模型相比,建模能力更强且精度更高,特别是能够开展变载、变温等复杂条件下蠕变的数值模拟。进而获得了涡轮盘盘心孔、盘缘螺栓孔两个危险位置处蠕变应变随时间的变化规律以及应力松弛曲线,其具有工程指导意义。