[發(fā)明專利]GH4169合金鍛件晶粒度與鍛造熱力參數(shù)關(guān)系的建立方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510076423.6
• 申請(qǐng)日: 2015-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN104732012B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊艷慧;劉東;王建國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;C22F1/10
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 康凱

本發(fā)明GH4169合金鍛件晶粒度與鍛造熱力參數(shù)關(guān)系的建立方法涉及高溫合金鍛造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及GH4169合金鍛件晶粒度與鍛造熱力參數(shù)關(guān)系的建立方法，包括以下步驟：采用GH4169合金試樣在鍛壓設(shè)備的上進(jìn)行近等溫鍛壓縮實(shí)驗(yàn)；對(duì)近等溫鍛壓縮實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行有限元模擬，獲得試樣縱截面上的鍛造熱力參數(shù)；選取7~10個(gè)金相觀測(cè)點(diǎn)并確定觀測(cè)點(diǎn)的晶粒度；根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果，確定金相觀測(cè)點(diǎn)的鍛造熱力參數(shù)值；根據(jù)上述第三步和第四步得到的晶粒度和鍛造熱力參數(shù)值，繪制晶粒度與鍛造熱力參數(shù)關(guān)系的等值線圖。本發(fā)明其微觀組織測(cè)試結(jié)果更接近實(shí)際生產(chǎn)情況，且可通過(guò)單次壓縮實(shí)驗(yàn)獲得多熱力參數(shù)組合條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；本發(fā)明所得結(jié)果能夠準(zhǔn)確、直接地預(yù)測(cè)GH4169合金鍛件晶粒度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高溫合金鍛造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及GH4169合金鍛件晶粒度與鍛造熱力參數(shù)關(guān)系的建立方法。

背景技術(shù)

GH4169合金是一種以Ni-Cr-Fe為基體的時(shí)效硬化型鎳基高溫合金，主要析出相有γ″相、γ′相及δ相。體心四方結(jié)構(gòu)的γ＂相化學(xué)式為Ni3Nb為主要強(qiáng)化相, 面心立方結(jié)構(gòu)的γ＇化學(xué)式為Ni3AlTi為輔助強(qiáng)化相， 合金中的亞穩(wěn)共格相γ＂相極易在其制造及服役過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)檎环枪哺裣唳南嗷瘜W(xué)式為Ni3Nb，是γ＂相的平衡相. 與一般用面心立方Ni3(Al,Ti)(γ′相)進(jìn)行沉淀強(qiáng)化的高溫合金不同, GH4169合金中沉淀相和基體之間共格畸變較大, 使得該合金從深冷-253℃至650℃很寬溫度范圍內(nèi)的組織性能均保持穩(wěn)定, 從而成為深冷條件和高溫條件下用途極廣的高溫合金之一。由于GH4169合金固溶熱處理溫度低于靜態(tài)再結(jié)晶溫度，使其在固溶熱處理時(shí)無(wú)法進(jìn)行靜態(tài)再結(jié)晶，也就是說(shuō)GH4169合金鍛件的晶粒度主要取決于鍛造過(guò)程，而在隨后的熱處理與零件加工制造過(guò)程中不會(huì)改變。因此，建立準(zhǔn)確的GH4169合金晶粒度與鍛造成形過(guò)程熱力參數(shù)之間的關(guān)系，對(duì)精確分析和預(yù)測(cè)GH4169合金鍛件晶粒度具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種采用亞尺寸試樣進(jìn)行近等溫鍛壓縮實(shí)驗(yàn)方法，與單一熱力參數(shù)組合的小試樣等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn)相比，其微觀組織測(cè)試結(jié)果更接近實(shí)際生產(chǎn)情況，且可通過(guò)單次壓縮實(shí)驗(yàn)獲得多熱力參數(shù)組合條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；基于此，本發(fā)明提供基于亞尺寸雙錐壓縮實(shí)驗(yàn)的GH4169合金鍛件晶粒度與鍛造熱力參數(shù)關(guān)系的建立方法，所得結(jié)果能夠準(zhǔn)確、直接地預(yù)測(cè)GH4169合金鍛件晶粒度。

本發(fā)明GH4169合金鍛件晶粒度與鍛造熱力參數(shù)關(guān)系的建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，采用GH4169合金亞尺寸雙錐試樣置于鍛壓設(shè)備的上下砧板之間，進(jìn)行近等溫鍛壓縮實(shí)驗(yàn)；

第二步，對(duì)GH4169合金亞尺寸雙錐試樣近等溫鍛壓縮實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行有限元模擬，獲得試樣縱截面內(nèi)的鍛造熱力參數(shù)，該鍛造熱力參數(shù)包括溫度和等效應(yīng)變數(shù)據(jù)；

第三步，將壓縮實(shí)驗(yàn)得到的圓餅試樣沿縱截面剖開，于徑向中心線上選取7~10個(gè)金相觀測(cè)點(diǎn)并確定觀測(cè)點(diǎn)的晶粒度，觀測(cè)點(diǎn)位置根據(jù)第二步中得到的試樣縱截面內(nèi)徑向中心線上等效應(yīng)變數(shù)據(jù)的數(shù)值大小以等梯度原則確定；

第四步，根據(jù)第二步所得到的有限元計(jì)算結(jié)果，確定金相觀測(cè)點(diǎn)的鍛造熱力參數(shù)值；

第五步，根據(jù)上述第三步和第四步得到的晶粒度和鍛造熱力參數(shù)值，繪制晶粒度與鍛造熱力參數(shù)關(guān)系的等值線圖。

優(yōu)選地，采用亞尺寸雙錐試樣近等溫鍛壓縮實(shí)驗(yàn)獲得不同熱力參數(shù)下GH4169合金晶粒度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，亞尺寸雙錐試樣的中徑尺寸應(yīng)不小于40mm。

優(yōu)選地，近等溫鍛壓縮實(shí)驗(yàn)中試樣加熱溫度范圍為900~1040℃。

優(yōu)選地，近等溫鍛壓縮實(shí)驗(yàn)中上下砧板的加熱溫度為900℃。

優(yōu)選地，近等溫壓縮后的雙錐試樣縱截面內(nèi)的鍛造熱力參數(shù)由有限元數(shù)值模擬計(jì)算確定。