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haynes188是什么材料、GH5188鈷基高溫合金

發(fā)布時(shí)間: 2023-03-23  點(diǎn)擊次數(shù): 317次

電流輔佐分散銜接/氣脹成形功能研討:鈷基高溫合金GH5188相比于鎳基高溫合金具有較高的初熔溫度、更好的抗腐蝕抗氧化性、更好的持久性、優(yōu)秀的抗冷熱疲憊功能與焊接功能,在航空航天領(lǐng)域具有寬廣的使用發(fā)展前景。電流輔佐成形技能是一種使用大電流流經(jīng)金屬導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生焦耳熱從而使金屬坯料溫度在較短時(shí)刻內(nèi)升高至成形所需溫度的快速高效的熱成形技能,本文將電流輔佐成形技能使用到GH5188高溫合金板材的分散銜接與氣脹成形工藝當(dāng)中,深入探討了GH5188高溫合金板材在電流輔佐分散銜接與氣脹成形進(jìn)程中的工藝特色。首要對(duì)GH5188高溫合金的電流加熱行為展開(kāi)了研討,對(duì)GH5188加熱進(jìn)程進(jìn)行了理論剖析并建立了有限元模型,最后進(jìn)行了GH5188電流加熱試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)有限元模仿剖析了GH5188雙層板電流加熱后的溫度散布和電流密度散布,由雙層板中線溫度散布曲線得知GH5188電流加熱后板材中心存在均溫區(qū)。經(jīng)過(guò)GH5188電流加熱試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)GH5188溫度達(dá)到平衡后負(fù)極溫度比正極溫度高,存在極性效應(yīng)。經(jīng)過(guò)改動(dòng)電源電流大小得到了不同電流密度的升溫曲線并剖析了其特色。為了探索電流輔佐成形技能使用在GH5188高溫合金板材分散銜接的可行性,自主規(guī)劃了全新的電流輔佐分散銜接設(shè)備。對(duì)GH5188電流輔佐分散銜接進(jìn)程進(jìn)行了有限元剖析,經(jīng)過(guò)改動(dòng)電流加載方式改進(jìn)了電流輔佐分散銜接進(jìn)程中升溫速率過(guò)慢的狀況,探討了空洞對(duì)電流及溫度場(chǎng)的影響。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)驗(yàn)了GH5188合金板材在不同電流密度下電流輔佐分散的平衡溫度,并進(jìn)行了GH5188電流輔佐分散銜接試驗(yàn)。對(duì)焊縫處進(jìn)行線掃描剖析了各元素散布狀況,經(jīng)過(guò)元素散布特色推斷出焊縫處分出的物質(zhì)大部分為M6C。最后對(duì)試件進(jìn)行了剪切強(qiáng)度測(cè)驗(yàn),當(dāng)電流密度10A/mm2,分散銜接壓力12MPa,保溫時(shí)刻45min時(shí)的剪切強(qiáng)度為615MPa。最后探究了GH5188高溫合金板材電流輔佐氣脹成形試件的功能,規(guī)劃了一套電流輔佐自在脹形模具,并對(duì)GH5188電流輔佐自在脹形進(jìn)行了有限元剖析。模仿成果顯示跟著高徑比變大,脹形件頂端溫度逐步降低。在模仿中還發(fā)現(xiàn)了電流輔佐自在脹形進(jìn)程中電流流線存在繞流現(xiàn)象。規(guī)劃了一套板材電流輔佐分散銜接/氣脹成形裝置,可以為GH5188雙層結(jié)構(gòu)零部件的制備提供一種加工思路。

均勻化工藝對(duì)188合金安排及力學(xué)功能的影響:使用JMatPro軟件、金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜剖析以及高溫拉伸、高溫緊縮試驗(yàn)等辦法,剖析GH5188合金鑄錠的溶質(zhì)元素偏析規(guī)則、均勻化熱處理進(jìn)程的微觀安排演化規(guī)則及均勻化進(jìn)程對(duì)GH5188合金力學(xué)功能的影響。研討標(biāo)明,GH5188合金的首要分出相為M6C和M23C6,合金中的首要正偏析元素為W和Cr,負(fù)偏析元素為Ni和Co。采取1200℃×72 h的均勻化工藝,可以有效消除原始鑄態(tài)塊狀分出相,消除W、Cr、Ni、Co等元素偏析,達(dá)到最合適的均勻作用。均勻化熱處理后,GH5188合金的力學(xué)功能得到了提升,在1180℃拉伸、緊縮條件下,抗拉強(qiáng)度達(dá)到158 MPa,變形抗力為244.29 MPa。

超聲滾壓對(duì)高速激光熔覆188高溫合金涂層安排和力學(xué)功能的影響:為了進(jìn)步GH5188高速激光熔覆涂層的摩擦磨損功能和耐腐蝕功能,選用超聲滾壓(UR)技能在GH5188涂層外表制備納米晶層。辦法 使用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、能譜剖析儀(EDS)、維氏硬度計(jì)、高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和電化學(xué)工作站研討超聲滾壓作用下GH5188涂層的微觀形貌、相組成、顯微硬度、高溫摩擦磨損功能和耐腐蝕功能。成果 超聲滾壓后,GH5188涂層外表達(dá)到鏡面作用,與未滾壓相比,粗糙度下降58%;制備出厚度為18μm的納米晶層;與H13基體相比,未滾壓的涂層外表顯微硬度進(jìn)步21%,超聲滾壓后的涂層外表顯微硬度進(jìn)步70%;與H13基體相比,未滾壓的涂層耐磨性進(jìn)步69%,超聲滾壓后的涂層耐磨性進(jìn)步81%;電化學(xué)測(cè)驗(yàn)成果標(biāo)明,與H13基體相比,未滾壓的涂層耐腐蝕性進(jìn)步12%,超聲滾壓后的涂層耐腐蝕性進(jìn)步17%。結(jié)論 超聲滾壓后的涂層表層安排位錯(cuò)密度和晶界添加,獲得了納米晶層,有效改進(jìn)了GH5188涂層的顯微硬度、耐磨性和耐腐蝕性等力學(xué)功能。

188高溫合金熱變形安排傳遞規(guī)則研討:選用Gleeble-3800熱模仿試驗(yàn)機(jī)研討了GH5188高溫合金多道次變形和保溫進(jìn)程中的安排傳遞規(guī)則,建立了變形速率0.01~10 s-1,變形量50%,變形溫度980~1 230℃下的熱加工圖,探討了單道次變形后保溫時(shí)刻對(duì)雙道次變形安排、雙道次變形后保溫時(shí)刻和保溫溫度對(duì)安排遺傳性以及雙道次降溫變形和保溫時(shí)刻對(duì)顯微安排的影響。成果標(biāo)明:熱加工圖中高功率耗散率區(qū)的邊界條件分別為1 050~1 175℃、0.01~0.1 s-1和1 200~1 225℃、0.01~1 s-1,低功率耗散率區(qū)的邊界條件分別為975~1 150℃、0.01~10 s-1和1 150~1 225℃、0.1~10 s-1;第一道次變形后保溫時(shí)刻過(guò)長(zhǎng)不利于第二道次動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的產(chǎn)生;雙道次變形后保溫時(shí),產(chǎn)生了顯著的再結(jié)晶現(xiàn)象,跟著保溫時(shí)刻的添加,晶粒未產(chǎn)生顯著的長(zhǎng)大;跟著第二道次變形溫度的降低,試樣再結(jié)晶比例降低,保溫溫度越低,越不容易產(chǎn)生靜態(tài)再結(jié)晶。


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