新型噴射成形鎳基高溫合金熱變形行為研究

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1、國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TB31國(guó)際圖書分類號(hào)：620西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文密級(jí)：公開(kāi)年級(jí)：2Q!!級(jí)姓名：湮態(tài)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工堂亟±專業(yè)：撾料抖堂皇工程指導(dǎo)教師：蔓昌純塾握二零一四年五月ClassifiedIndex：TB31U．D．C：620SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHoNHoTDEFoRM：ATIoNBEHAVIoRSoFTHENEWSPRAYFoRMEDNICKEL．SUPERALLoYGrade：2011Candidate：Wa

2、ngJieAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpeciality：MaterialScienceandEngineeringSupervisor：GeChangChun西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論

3、文屬于1．保密口，在年解密后適用本授權(quán)書；2．不保密√使用本授權(quán)書。(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打t葉’)學(xué)位論文作者簽名：詡啦指導(dǎo)老師簽名2荔*。日期：如乒j．，p日期：如，仁上，y西南交通大學(xué)學(xué)位論文主要工作(貢獻(xiàn))聲明本學(xué)位論文的主要工作或貢獻(xiàn)如下：(1)利用熱力學(xué)軟件模擬計(jì)算優(yōu)化第三代航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤用粉末高溫合金成分；(2)采用噴射成形技術(shù)制備粉末高溫合金沉積坯，并分析其微觀組織；(3)對(duì)材料進(jìn)行熱模擬實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)熱模擬后材料組織，推導(dǎo)合金本構(gòu)方程，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制熱加工圖，確定等溫鍛造工藝參數(shù)；(4)分析研究熱

4、處理工藝對(duì)材料組織變化的規(guī)律。本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師葛昌純教授指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：揚(yáng)逸、日期：刈啦fll礦西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁(yè)摘要為了提高性能和節(jié)約成本，采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)優(yōu)化合金成分，并通過(guò)噴射成形技術(shù)制備第三代航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤用粉末高溫合金。本文通過(guò)熱模擬實(shí)

5、驗(yàn)以及利用光學(xué)顯微鏡、SEM等觀察熱處理樣品的顯微組織，研究了新型噴射成形鎳基粉末高溫合金的熱變形行為及熱處理工藝。主要研究結(jié)果有以下幾點(diǎn)：(1)采用熱力學(xué)軟件Thermal．Calc計(jì)算和d電子軌道控制相穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)第三代航空發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪盤高溫合金成分，得出合金元素的搭配范圍：鉆(20．25％)、鉻(10．12％)、鎢和鉬總量不少于5％，且鎢略大于鉬；鈦和鋁的總量在6．10％且Ti／AI比值在0．9．1．1，鈮(1-2％)，Nb瓜比值在0．8．1．2。(2)噴射沉積坯基體致密度可達(dá)99％以上，經(jīng)熱等靜壓和近

6、等溫鍛造后宏觀氣孑L閉合。噴射沉積坯以細(xì)小等軸晶組織為主，坯體內(nèi)部晶粒尺寸在20-401arn，平均晶粒度在7．8級(jí)，近沉積坯表面區(qū)域晶粒較細(xì)，一次1，相尺寸在0．3．0．51ma，呈不規(guī)則塊狀形貌。(3)研究了合金在溫度為1020．1150℃，應(yīng)變速率為0．0003．1s。1條件下的熱變形行為，應(yīng)力一應(yīng)變曲線表明合金熱壓縮過(guò)程中經(jīng)歷了加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶、穩(wěn)態(tài)的四個(gè)階段，溫度和應(yīng)變速率都會(huì)影響流變應(yīng)力。根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，使用雙曲正弦模型建立了本構(gòu)方程，并繪制熱加工圖，確定等溫鍛造工藝參數(shù)為1150℃，10’

7、1S～。(4)固溶處理時(shí)合金中的一次v’相隨著固溶溫度的升高溶解量增加，析出的二次Y相的數(shù)量增加，大多由塊狀變?yōu)榻蛐?，尺寸相?duì)均勻。新型噴射成形鎳基高溫合金固溶時(shí)由于晶界碳化物的釘扎作用使得晶粒并未明顯長(zhǎng)大，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。合金在時(shí)效處理后二次Y’相比固溶時(shí)顯著長(zhǎng)大，表現(xiàn)在力學(xué)性能上為顯微硬度值增大。關(guān)鍵詞：噴射成形；粉末高溫合金；熱模擬；熱處理西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1I頁(yè)AbstractInordertoimprovetheperformanceandcostsavings，alloycompo

8、sitionWaSoptimizedbyusingcomputersimulationtechnology,andusethetechnologyofSpray-formingtopreparethepowdersuperalloywhichusedbythethirdgenerationofaircraftengineturbinedisc．Heattreatmentandhotde