喷射成形技术在涡轮盘高温合金中的应用

喷射成形是一种新型快速凝固技术，采用这项技术制备的镍基合金，具有细小、球状的晶粒和均一的组织，从而提高其性能。本文综述了喷射成形技术在涡轮盘用镍基高温合金中的应用及其发展与研究现状。

GH4169合金涡轮盘锻造成型的数值模拟和分析

利用Gleeble-3500型热模拟试验机研究GH4169合金在不同温度和变形速度下的热变形行为,建立该合金的高温流变应力模型.用Deform-3D对GH4169镍基高温合金涡轮盘锻造成型过程进行数值模拟,比较不同变形速度和不同变形温度下工件的变形行为.结果表明:相对于变形速度,变形温度对锻件性能的影响更加明显;较高的变形温度有利于材料的动态恢复和再结晶,使组织均匀,但过高的终锻温度会使晶粒尺寸变大,进而影响涡轮盘的机械性能.

GH738高温合金热变形过程显微组织控制与预测 Ⅱ.组织演化模型验证与应用

针对所构建的GH738高温合金热变形过程动态再结晶、亚动态(静态)再结晶和晶粒长大的晶粒组织演化模型,利用FORTRAN语言将锻造变形过程中所有模型写入有限元软件MSC.SUPERFORM的用户子程序中,对软件进行二次开发并对该高温合金晶粒组织演化进行数值模拟.通过对Gleeble热压缩试样及直径250 mm涡轮盘实际锻造结果与数值模拟进行对比分析,证实了GH738高温合金显微组织演化模型的正确性和该软件二次开发的可行性.对直径1250 mm超大型涡轮盘生产进行模拟预测,模拟结果显示适宜的热加工条件为变形温度1040—1100℃,锻造速度10-25 mm/s;同时与实际在变形温度1080℃,变形速度10 mm/s条件下锻造的直径1250 mm超大型涡轮盘组织进行比较,发现该模拟结果与实际结果吻合性较好,基本达到了组织的精确预测控制.此外,结合以上锻造及模拟经验,对国内GH738高温合金直径1400 mm特大型涡轮盘进行了锻造组织预测.

镍基高温合金的应用与发展前景

镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位,在接近熔点的温度下,具有优异的力学性能,良好的抗氧化和抗腐蚀性能,良好的抗变和疲劳性能。它广泛地用来制造航空发动机、工业燃气轮机等热端部件,发挥着独特的作用。本文分别介绍了涡轮叶片用单晶高温合金和涡轮盘用高温合金的成分、工艺特点和选材的指导原则,并对镍基高温合金的技术发展进行了展望。