GH4169高温合金静态再结晶动力学研究
GH4169G合金显微组织和力学性能研究
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沈阳理工大学硕士学位论文
主元素Al、Ti和Nb的含量来控制γ′和 γ″相沉淀析出行为；还有一种是调整微量元 素种类与含量来增强其晶界结合力或改善析出相等来提高合金高温性能[11]。在 GH4169合金中，通过长期的应用和研究，发展了直接时效优质、高强合金以及改 进型等各种GH4169合金[12-13]。
GH4169G 锻造饼坯表层及边缘变形量较小，温度较低，再结晶不完全，应力 不能有效释放，形成具有魏氏体或δ相析出相对较多的混晶组织；饼坯中心是完 全再结晶后的细晶组织，并且δ相在晶界与晶内均匀析出。中间层完全再结晶晶 粒度为 ASTM7.5-11.5 级，表层不完全再结晶晶粒度为 ASTM3-6 级。
它以镍、钴、铁为基，在较大的温度范围，严酷的工作应力和条件下，保持 良好的稳定性的一类合金[2,3]。高温合金具备较高的高温强度、优异的蠕变性能和 疲劳性能、良好的组织稳定性、较高的抗氧化性和抗热腐蚀等力学性能[4-6]。
1.1 GH4169 合金简介
GH4169 高温合金旧牌号为 GH169，美国牌号为 Inconel718，是一体心立方的 γ″和面心立方的 γ′沉淀强化的镍基变形高温合金。GH4169(Inconel718)是一种含 合金元素种类多、合金化程度高的镍基变形高温合金，在 650℃以下具有强度高、 塑性好等良好的综合性能，因此该合金应用广泛，几乎占了我国高温合金用量的 一半，成为高温合金的支柱产品。在航天飞机发动机中，大约有 1500 个零件采用 了 IN718 合金，约占总重量的 51%。目前大多数先进的涡轮盘材料都采用 GH4169 合金制造[7]。现在，除了作为飞机发动机材料的用途（仍然是最主要的用途）以外， GH4169 合金已经成为原子能、低温以及要求抗环境导致开裂等场合的通用高温合 金[8]。
GH4169镍基高温合金动态力学性能研究共3篇
GH4169镍基高温合金动态力学性能研究共3篇GH4169镍基高温合金动态力学性能研究1GH4169镍基高温合金动态力学性能研究随着工程技术的不断发展和进步，材料性能的要求也越来越高。
特别是在高温、高压等恶劣的工作环境下，对材料的性能要求更加严格。
GH4169镍基高温合金出现在这样的背景下，其以高温强度、耐腐蚀性和高温氧化性能优异而被广泛应用于航空航天、海洋、船舶等领域。
然而，准确评估合金在实际工况下的力学性能是保障其应用的重要前提。
动态力学性能是指材料在受外力作用下的变形和断裂行为。
本文结合GH4169镍基高温合金，研究其动态力学性能及其影响因素。
1. 合金动态拉伸性能研究采用万能材料试验机，通过快速载荷的动态拉伸试验，研究了GH4169镍基高温合金在不同温度下的动态拉伸性能。
结果表明，在高速拉伸过程中，合金呈现出韧性断裂模式。
与静态拉伸相比，合金的屈服强度、抗拉强度和断后延伸率均有所提高。
2. 动态冲击性能研究采用万能冲击试验机，研究了GH4169镍基高温合金在不同条件下的动态冲击性能。
结果表明，合金在快速载荷下，呈现出脆性断裂模式。
同时，温度、应变速率等参数对其动态冲击性能也有着显著的影响。
3. 多参数复合作用下GH4169镍基高温合金动态性能研究在实际应用中，GH4169镍基高温合金所受到的载荷通常是多种因素的综合作用。
本研究以高速冲击为主要载荷，同时考虑温度、应变速率、预处理等因素，在试验中对合金的多参数复合作用下的动态力学性能进行了研究。
结果表明，在高速冲击负载下，合金的屈服强度、抗拉强度和断后延伸率都有所提高，但其断裂模式由韧性断裂转变为脆性断裂。
4. 动态力学性能影响因素分析针对GH4169镍基高温合金动态力学性能的研究，本研究分析了其影响因素。
实验结果表明，动态冲击载荷、温度、应变速率等参数对合金的动态力学性能有着显著的影响。
此外，合金的预处理方式也会影响其力学性能。
总体来说，GH4169镍基高温合金具有很好的高温强度、耐腐蚀性和高温氧化性能，在工程应用中具有广泛的应用。
GH4169高温合金铣削力试验研究
一。蜘 槲一 十 去
一 削 ～ 淞 铣 力 躔 测 酣 ～ 削 试
中 图分 类号 ： Ｈ１ ，Ｇ ０ ． 文献标 识码 ： Ｔ ６Ｔ ５ ６７ Ａ
１ 引言
随着航空制造技术的发展 ， 高温合金材料由于其优异的高温
２ Ｈ １９ ４ ６ 切削加工难点分析 Ｇ
由于 Ｇ ４ ６ 材料切削加工性较差 ， Ｈ １９ 为保证表面加工质量 ，
机 械 设 计 与 制 造
１６ ７ 文章 编 号 ：０ １ ３ ９ （０ １０ — １６ ０ １０ — ９７ ２ １ ） １０ ７ — ２
Ｍ ａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍ ａ ｆｃ ｕ ｅ ｎｕ ａ ｔ ｒ
第 １ 期 ２ １ 年 １月 ０１
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｇ ９高温合金 铣 削力试 验研 究 木 Ｈ４ １ ６
（ 北工业大 学 现 代设计与 集成 制造技术 教育部重 点实验 室 ， 西 西安 ７ ０ ７ ） ０ ２ １
Ａｎ ｅ ｐ ｒ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ ｈｇ － ｅ ｍｅ ｔ ｌ ｕ ｙ ｏ ｉｈ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｌ ｙ ＧＨ４１ ９ ｍｉｉ ｇ ｆ ｒ ｅ ｓ ｅ ａｕ ｅａｌ ｏ ｌｎ ｏ ｃ ６ ｌ ＬＵ Ｗｅ— ｅ，ＨＡ Ｇ Ｌ —ａ Ｓ Ａ ｈ ｎ ｗ ｉＧ Ｏ Ｘ ａ－ｕｎ Ｉ ｉｗ ｉＺ Ｎ ａ ｌ，Ｈ Ｎ Ｃ ｅ－ ｅ， Ａ ｉｏｊａ
过数控铣削试验 ， 分析切削用量 、 冷却措施等 因素对铣削力 的影
具 有 非 常重 要 的意 义 。
★来 稿 日期 ：０ ０ ０ — ２ １— ３ １ １
３ Ｈ １９ 削试 验 分析 ４６ 铣 Ｇ
铣 削试 验 条件 ， 表 １ 示 。 如 所
GH4169合金动态再结晶的有限元模拟与实验研究
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ａ ｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ａｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ｓ ， Ｃ ｅ ｎ ｒ ｔ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｌ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ８ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
响。 研 究结果表明：升高变形温度及 降低应变速率 ， 均 可促进 圆柱状 Ｇ Ｈ ４ １ ６ ９合金热模拟压缩试样变形的均匀性 ； 应变速率 的降低可加速 ＧＨ ４ １ ６ ９合金 中小角度 晶界 向大 角度 晶界 的转变过程 ；ＧＨ ４ １ ６ ９合金 的动态 再结晶形 核机 制 为以原始 晶界为主的非连续 动态 再结晶，在试验变形条件下 ，孪 晶界的演化对动态再结 晶过程起重要作用 ；同 时 ，分析实验结 果与模拟 结果之 间的差 异及其 原因。 关键词 ：固溶态 ＧＨ ４ １ ６ ９合金 ；动态再结 晶；有 限元模拟 ；形核机制 中图分类号：Ｔ Ｇ１ ４ ２ ． ７ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号：１ ６ ７ ３ — ０ ２ ２ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ４ — ０ ４ ９ ９ ． ０ ９
Ｔｈｅ ｒ ｍａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｉｎ ｆ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
ｄ ｙ ｎａ ｍｉ ｃ ｒ ｅ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ Ｕｚ ａ ｔ ｉ ０ ｎ ｏ ｆ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｅ ｄ ＧＨ４ １ ６ ９ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ
２ ０ １ ４年 ８月 Ａｕ ｇ ． ２ ０ １ ４
Ｇ Ｈ４ １ ６ ９ 合 金动态再结 晶的有 限元模拟 与实验研 究
GH4169合金的高温氧化实验成果
GH4169合金的高温氧化实验成果一、实验资料实验资料为.YZ GH 4169+15mm的棒材。
表1列出了实验合金的剖析化学成分及规范成分(质量分数，%)范围。
规范热处理工艺为：954℃保温60min，水冷+718℃保温8h+621℃保温8h，合金的晶粒度大于10级，。
二、实验办法为了解合金在不同温度和时刻条件下的氧化规则，将经规范热处理后中15mm的棒材切成高5mm的柱状试样。
外表经细砂纸研磨抛光，清洗干燥后作为待氧化试样。
分别在800℃、850℃和1000℃下进行不同时刻的空气中氧化以及650℃~850℃条件下经50小时氧化实验后测定试样的氧化增重。
用常规办法检测合金氧化后的金相安排及氧化层厚度。
取出试样氧化层研磨粉末进行×光衍射剖析测定其组成。
用SSX-550扫描电镜能谱剖析氧化层元素的半定量联系及观察氧化层的描摹。
三、GH4169合金的氧化动力学特征通过研磨和清洗的试样在800℃、850℃和1000℃进行8~40小时不同时刻的空气中氧化，测定试样的氧化增重并计算出单位面积增重，其成果如图2所示。
可见，800℃热处理试样的氧化速度较缓慢，1000℃热处理试样的氧化速度较快。
650℃~850℃经50小时氧化后试样的氧化增重与温度的联系。
可看出：跟着温度的升高，试样的氧化增重逐渐添加。
这阐明跟着温度的升高，合金的氧化层逐渐增厚。
由图2可以看出，GH4169合金在800~1000℃区间的氧化增重与时刻基本呈抛物线联系。
上述成果反映出的规则标明，该合金的氧化机制是由分散机制所操控的。
氧化进程包含空气中的氧向合金内部的分散以及合金元素外表的分散。
氧化增重包含外表层氧化物和内部氧化物构成的分量添加。
四、氧化层的X射线衍射成果试样经800℃、50小时氧化后，剥下氧化层并研磨成粉末，作X射线衍射剖析，成果所示。
剖析成果标明，氧化层由Ti 0.95Nb 0.9504、Cr zO；和(Cr，Fe)20；所构成的复杂晶体结构组成。
航空涡轮盘用GH4169G合金研制
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔｈ ｅ Ｉ Ｎ７ １ ８ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｉ ｓ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕｓ ｅ ｄ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ Ｉ ｆ ｏ ｒ ａ ｅ ｒ ｏ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ｔ ｕｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｉ ｓ ｋ ｓ ．Ｉ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍｐ ｏ ￣ａ ｎ ｔ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ — ｔ ｅ ｒ ｍ ｕｐ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｉ Ｎ７１ ８
２ ０ ０ ９ ４ ０；
３ ． 中国科 学 院金 属研 究所 ， 辽 宁 沈 阳 １ １ ０ ０ １ ６ ） 摘要： 目前应 用 最广 泛的航 空 涡轮 盘材 料 是 Ｉ Ｎ ７ １ ８合金 ， 提高Ｉ Ｎ ７ １ ８合金 的组 织稳 定性 和
持 久 寿命 对航 空发 动 机 的使 用尤为 重要 。试 验 研 究发 现 ， 添加 适 量 的 Ｐ 、 Ｂ可 有 效提 高 Ｉ Ｎ ７ １ ８ 合 金 的持 久寿命 ， 但 添加 Ｐ 、 Ｂ的 Ｉ Ｎ ７ １ ８合 金材 料 工业 化 生产和 应 用方 面 的报 道很 少 。采 用金 相观 察 、 力 学性 能测试 等手段 ， 研究 了Ｇ Ｈ ４ １ ６ ９ Ｇ合金 的 组 织与性 能 。 对 比分析 了 Ｐ 、 Ｂ微 量 元 素不 同添加 量对 Ｇ Ｈ ４ １ ６ ９ Ｇ合金 力 学性 能的 影 响 。试 验 结 果表 明 ， Ｇ Ｈ ４ １ ６ ９ Ｇ合 金 的热 加 工 工 艺性能 良好 ； 与普 通 Ｉ Ｎ ７ １ ８合金 相 比 ， Ｇ Ｈ ４ １ ６ ９ Ｇ合金 的持 久 寿命提 高 ３倍 以上 。
GH4169高温合金惯性摩擦焊接头动态再结晶过程
10
航
空
材
料
学
报
第 22 卷
图3 Fig. 3
不同停车时刻的 GH4169 合金焊合区及热影响区的低倍金相 组织
T he microstr ucture of GH4169 jo ints at different braked welding time ( a) t = 0. 60s; ( b) t = 1. 02s; ( c) t = 1. 20s; ( d) t = 1. 62s; ( e) t = 2. 04s; ( f) t = 3. 04s
第 22 卷 第 2 期 2002 年 6 月
航 空 材 料 学 报 JOU RN AL O F AERONA U T ICAL M AT ERIA LS
V ol. 22, No . 2 June 2002
GH4169 高温合金惯性摩擦焊接头 动态再结晶过程
杨 军 , 楼松年 , 周
1 1
昀 , 严隽民 , 时渭清
[ 6]
第2期
GH 4169 高温合金惯性摩擦焊接头动态再结晶过程
9
表 1 GH4169 管子 23mm 4mm 不同焊接 停车时间与实验结果 T able 1 T he different braked welding t ime and result of GH4169 tubes 23mm 4mm Braking Sample s t ime No. s DA1 DA2 DA3 DA4 DA5 DA6 0. 60 1. 02 1. 20 1. 62 2. 04 3. 04 A xial shrinkage mm 0. 48 0. 68 1. 74 2. 58 3. 19 5. 56 W idth of weld mm 0. 1 0. 125 0. 15 0. 35 0. 275 0. 375 W idth of HAZ mm 0. 16 1. 12~ 1. 28 0. 90~ 1. 12 0. 64~ 0. 72 0. 8~ 0. 88 0. 96~ 1. 12
基于JMatPro软件的GH4169合金高温力学性能研究
基于JMatPro软件的GH4169合金高温力学性能研究基于JMatPro软件的GH4169合金高温力学性能研究摘要：GH4169镍基高温合金具有良好的高温力学性能，在航空航天、石化等领域得到了广泛应用。
本文使用JMatPro软件对GH4169合金的高温力学性能进行了研究。
通过建立合金的力学模型，分析了其在高温下的本构关系，包括应力应变曲线、屈服强度变化和材料失效机制等，对于GH4169合金在高温环境下的应用和使用提供了理论依据。
1.引言GH4169镍基高温合金是一种典型的镍基合金，具有优异的高温强度和耐蠕变性能。
它主要由铝、钛、铌、钽等元素组成，在航空航天、石化等高温领域广泛应用。
在高温环境下，合金的力学性能对材料的应用和使用至关重要。
因此，对GH4169合金在高温下的力学性能进行研究具有重要意义。
2.JMatPro软件简介JMatPro是一款专业的材料性能模拟软件，用于计算和预测材料的热力学、物理和力学性能。
该软件基于热力学数据库，提供了广泛的材料数据，适用于金属、陶瓷、复合材料等多种材料模拟。
3.建立GH4169合金力学模型使用JMatPro软件，我们可以建立GH4169合金在高温下的力学模型。
通过输入合金的化学成分、热处理参数等数据，软件可以计算出合金的热膨胀系数、塑性应变、屈服强度等力学性能指标。
根据这些指标，我们可以绘制出合金的应力应变曲线。
4.高温下的本构关系本构关系描述了材料的应力应变行为。
在高温下，GH4169合金的本构关系可以通过JMatPro软件模拟得到。
通过建立合金的本构模型，我们可以预测合金在高温下的力学性能。
5.结果与讨论根据JMatPro软件的模拟结果，GH4169合金在高温下表现出良好的力学性能。
合金在高温下的屈服强度随温度的增加呈现出下降的趋势，即随着温度的升高，合金的强度逐渐减小。
这是因为高温下合金中的晶界弹性剪切变形增加，导致晶界附近的位错堆积，进而降低了合金的屈服强度。
GH4169是Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金
GH4169是Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金GH4169简介：GH4169合金在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居变形高温合金的，并具有良好的耐辐射、耐氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。
能够制造形状复杂的零部件该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的零件。
机匣等零部件长期使用。
GH4169 的化学成分:GH4169物理性能：GH4169特性：GH4169是Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金，长时使用温度范围-235°C～650°C,短时使用温度可达800°C。
合金在650°C以下强度较高，具有良好的抗疲劳﹑抗辐射﹑抗氧化和耐腐蚀性能，以及良好的加工性能﹑焊接性能和长期组织稳定性。
GH4169 应用：合金已用于制作航空发动机、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件和焊接结构件等；制作液氢、制作核能工业应用的各种弹性元件和格架；制作石油和化工领域应用的多种零件。
GH4169 叶片冷辊轧成形过程数值模拟分析摘要：以航空发动机用 GH4169 五级叶片冷辊轧工艺为研究对象，应用DEFORM 二次开发子程序，向有限元软件中添加适合分析高温合金塑性变形的CHABOCHE 本构模型，然后根据实际工况进行辊轧过程数值模拟，所得最大辊轧力和延伸量与实际经验值符合，验证了仿真模型准确性。
进一步分析了叶片辊轧过程中材料流动，并探讨了摩擦系数与轧辊转速对叶片辊轧力的影响。
结果表明：开始阶段辊轧力较平稳，当轧至叶身2/3 附近，由于后滑原因，辊轧力迅速增加约40%；摩擦系数对辊轧力、辊轧力矩有较大的影响，摩擦系数为0.12 和0.4 时，两者最大辊轧力相差20.2%，而轧辊转速对辊轧力影响较小。
DP工艺GH4169合金新型高温本构模型及组织定量研究
DP工艺GH4169合金新型高温本构模型及组织定量研究一、引言介绍DP工艺GH4169合金在航空航天等领域的应用重要性，并简述本研究的目的和意义。
二、文献综述综述GH4169合金的研究现状和发展动态，重点介绍GH4169合金的本构模型及组织定量研究相关领域的研究进展和问题。
三、材料及实验方法介绍GH4169合金的成分、加工工艺以及实验方法，包括本构模型的构建方法、金相显微镜观察等方法。
四、结果与讨论描述GH4169合金的本构模型和组织定量研究结果，讨论其物理意义、实用性以及研究结论对GH4169合金应用和材料设计的启示。
五、结论与展望总结本研究的主要成果、不足之处和未来研究方向，为GH4169合金的进一步研究和应用提供指导和启示。
一、引言DP工艺GH4169合金是一种具有特殊性能的高温合金材料，在航空航天等领域得到广泛应用。
GH4169合金具有高强度、高耐腐蚀性、高温强度稳定性等特点，但同时也存在着材料组织复杂、本构关系尚未完全明确等问题。
因此，对于GH4169合金的本构模型和组织定量研究有着重要的意义。
本研究旨在通过对GH4169合金的组织分析及本构模型建立，深入了解其内部微观结构，为进一步研究该材料的性能和应力的特点提供理论分析依据和指导。
二、文献综述GH4169合金是一种重要的具有高强度、高耐腐蚀性、高温强度稳定性和较高的可加工性的高温合金材料。
其具有良好的综合性能，广泛应用于航空航天、核电站等领域。
随着技术的不断进步，GH4169合金的性能也得到了不断提升。
GH4169合金的本构模型是研究该材料性能和应力特征的重要工具。
目前，越来越多的研究表明GH4169合金的本构关系比较复杂，其中多相共存和误配位造成的位错-畴层错等复杂结构是本构关系的主要影响因素。
同时，组织定量研究也是GH4169合金研究的重要议题之一。
GH4169合金的组织定量研究主要研究其内部微观组织，包括晶粒尺寸、相分布、畴尺寸和方向、位错密度等，这对于深入了解其力学性能和材料微观结构具有重要意义。
GH4169合金动态再结晶的有限元模拟与实验研究
GH4169合金动态再结晶的有限元模拟与实验研究王家文;王岩;陈前;李伟;陈钰青;靳书岩;牛伟;陈凤霞【摘要】以热模拟实验为基础，建立固溶态GH4169合金的动态再结晶模型，应用DEFORM-3D有限元软件模拟圆柱状试样在不同压缩变形条件下的动态再结晶体积分数分布；结合金相定量分析、电子背散射衍射(Electron backsatter diffraction (EBSD))分析及有限元模拟结果，对比研究变形参数对圆柱状GH4169合金心部微观组织的影响。
研究结果表明：升高变形温度及降低应变速率，均可促进圆柱状GH4169合金热模拟压缩试样变形的均匀性；应变速率的降低可加速GH4169合金中小角度晶界向大角度晶界的转变过程；GH4169合金的动态再结晶形核机制为以原始晶界为主的非连续动态再结晶，在试验变形条件下，孪晶界的演化对动态再结晶过程起重要作用；同时，分析实验结果与模拟结果之间的差异及其原因。
%Dynamic recrystallization (DRX) model of the annealed GH4169 alloy was established based on the thermal-mechanical simulation tests. The finite element analysis software DEFORM-3D was introduced to simulating the DRX volume of the cylindrical annealed GH4169 alloy under different deformation conditions. Combined quantitative metallographic analysis, electron backscatter diffraction (EBSD) analysis with finite element analysis, the effects of the deformation parameters on the microstructures of the center for the cylindrical samples were investigated. The results show that increasing the deformation temperature and lowering the strain rate would promote the deformation homogeneity of the cylindrical samples during thermal-mechanical simulation tests. The transformation procedure of grain boundaries with low angles and with high angles isaccelerated with decreasing the strain rate. The nucleation mechanism of the dynamic recrystallization for the alloy is the discontinuous one dominated mainly by the bulging of the original grain boundaries. Under the tested conditions, the evolution of twin boundaries plays an important role in the course of the dynamic recrystallization. Meanwhile, the differences between the experimental results and the simulation results as well as its reasons are also analyzed.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】9页(P499-507)【关键词】固溶态GH4169合金;动态再结晶;有限元模拟;形核机制【作者】王家文;王岩;陈前;李伟;陈钰青;靳书岩;牛伟;陈凤霞【作者单位】中南大学航空航天学院，长沙 410083;中南大学航空航天学院，长沙 410083;中南大学航空航天学院，长沙 410083;中南大学航空航天学院，长沙410083;中南大学航空航天学院，长沙 410083;中南大学航空航天学院，长沙410083;中南大学航空航天学院，长沙 410083;中南大学航空航天学院，长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG142.71GH4169(Inconel 718)合金是以面心立方γ相为基体、体心立方γ″相为主要强化相、面心立方γ′相为辅助强化相的时效强化高温合金。
激光立体成形GH4169合金再结晶过程中的界面和晶体取向演化_刘奋成
向逐渐变得随机, 消除了沉积态材料中原本存在的各向异性, 合金的界面特点也发生变化, 大角度晶界数量逐渐增多, 且再
结晶后期<111>60°孪晶界大量出现, 占总界面体积分数的 44%, 孪晶的形成对激光立体成形 GH4169 合金的晶粒细化起了
很重要的作用; 再结晶形核机制在再结晶初期以原始晶界的亚晶形核和晶界弓出机制为主, 孪晶相关的晶粒细化机制是再
enced by the coarse columnar grains formed in LSF processing and then its application in jet engines like turbine disks is limited. The previous study showed that the grain structure of the LSF GH4l69 superalloy can be refined by recrystallization processing during post heat treatment. In this work, the microstructure, interface and crystal ori-
LSF 过程中材料在激光束的反复加热和冷却作 用下形成了残余应力, 在后续热处理过程中材料可 以发生静态再结晶, 从而消除原有的粗大柱状晶组 织, 获得较为细小的等轴晶组织[11,12]. 与常规锻造和 挤压加工不同, LSF 后材料未经过大的塑性变形, 因 此在残余热应力作用下的静态再结晶晶粒尺寸和 分布, 与锻造和挤压加工中的动态再结晶晶粒明显 不同. 而到目前为止, 关于 LSF 镍基高温合金残余 热应力导致的静态再结晶过程的研究还未见报道.
Manuscript received 2013-07-11, in revised form 2013-11-05
GH4169镍基高温合金的组织和性能研究的开题报告
GH4169镍基高温合金的组织和性能研究的开题报告一、选题背景及研究意义GH4169镍基高温合金作为一种重要的结构材料，在航空航天、石油化工、汽车等领域有着广泛的应用。
其主要特点是具有良好的高温强度、耐蠕变性、耐氧化腐蚀性等性能，适用于在高温、高压等极端环境下工作的零部件。
针对GH4169合金加工过程中产生的缺陷及力学性能不稳定等问题，对GH4169合金的组织和性能进行研究，可以为GH4169合金的优化加工、提高力学性能等方面的问题提供重要的理论依据和实践参考。
因此，GH4169合金的组织和性能研究具有重要的实际意义和科学价值。
二、研究内容和方法本次研究的主要内容为GH4169合金的组织和力学性能研究。
具体研究内容包括：1. GH4169合金的组织分析，采用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段对GH4169合金的显微组织结构和相变机制进行研究。
2. GH4169合金的力学性能测试，采用拉伸试验、压缩试验、蠕变试验等手段对GH4169合金的力学性能进行测试分析。
3. GH4169合金的结构与性能关系分析，结合GH4169合金的组织特点和力学性能，探讨GH4169合金的结构与性能之间的关系，为GH4169合金的材料设计和性能优化提供理论基础。
本研究将采用定量分析和定性分析相结合的方法，通过实验数据的统计分析和理论模型的建立，探讨GH4169合金的组织特点与力学性能之间的关系，并深入了解GH4169合金的微观结构与力学性能之间的影响机制。
三、预期研究成果通过对GH4169合金的组织和性能研究，预期达到以下成果：1. 建立GH4169合金的组织特点与力学性能之间的关系模型，为GH4169合金的材料设计和性能优化提供理论基础。
2. 分析GH4169合金加工过程中产生的缺陷及力学性能不稳定等问题，并提出相应的解决方案。
3. 具体分析GH4169合金的组织结构和相变机制，为GH4169合金的结构设计提供理论指导。
GH4169高温合金Z-A模型动态的本构联系
GH4169高温合金Z-A模型动态的本构联系选用分离式霍普金森压杆实验研讨了ＧＨ４１６９高温合金在温度２０～４００℃和应变速率１０００～３０００ｓ－１时的流变应力－应变曲线，运用Ｚｅｒｉｌｌｉ－Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ（Ｚ－Ａ）本构模型描绘了流变应力与应变的联系，确认了本构模型的参数，并对该模型进行实验验证。
成果表明：ＧＨ４１６９高温合金存在显着的应变速率强化效应和温度软化效应，流变应力和应变呈近线性联系；所建立的Ｚ－Ａ本构模型能够精确地描绘ＧＨ４１６９高温合金在不同温度和不同应变速率下的流变行为，其均匀相对误差的均匀值为２．６５％。
关键词：ＧＨ４１６９高温合金；Ｚｅｒｉｌｌｉ－Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ本构模型；应变速率强化效应；温度软化效应ＧＨ４１６９高温合金是由体心立方γ″相和面心立方γ′相沉积强化的镍基高温合金，在－２５３～７００℃规模内均具有良好的综合力学功能，一起还具有良好的加工功能、焊接功能和安排稳定性，可用于制作航空发动机中的涡轮盘、叶片、轴和机匣等。
航空发动机的作业环境极端恶劣，其中的零部件因为受到外物碰击、高周疲惫、过热和材料缺点等要素的影响，不可避免地会发生失效或遭到损坏。
损坏后的高速旋转零部件会产生高速高能的危险碎片，如果机匣不行巩固，高速高能碎片一旦穿透机匣飞出，则会击伤飞机机舱、油箱、液压管路及电器控制线路等，导致机舱失压、油箱走漏起火或液压机构无法动作、飞机操作失灵等二次损坏，严重危及飞机的飞行安全，并最终导致机毁人亡的严重事故。
因而，展开ＧＨ４１６９高温合金高速冲击功能的研讨十分重要。
现在，根据有限元分析的高速冲击数值模仿办法已成为研讨ＧＨ４１６９高温合金高速冲击功能的重要办法，并与实验办法相辅相成，其重要基础作业之一是对合金进行本构联系的研讨。
现在，国内外对ＧＨ４１６９高温合金的本构联系已展开了一些研讨［６－１１］。
ＴＨＯＭＡＳ等［１２］在温度９００～１０８０℃、应变速率０．０００５～０．１０００ｓ－１条件下建立了ＧＨ４１６９高温合金的双曲正弦本构模型。
GH4169高温镍基合金的电解-磁力复合研磨
GH4169高温镍基合金的电解-磁力复合研磨燕峰;谭悦;陈燕;许召宽【摘要】The GH4169 nickel-based superalloy was finished by electrolytic-magnetic composite grinding.The effects of magnetic polespeed,electrolysis voltage and size of magnetic abrasive particles on the surface roughness of GH4169 alloy were studied.The optimal process parameters of electrolytic-magnetic composite grinding were obtained as follows:magnetic pole speed 1 200 r/min,electrolysis voltage 9 V,and magnetic abrasive particle size 185 tm.The surface roughness of GH4169 alloy is decreased from 0.90 tm previously to 0.08 tm after grinding using the optimal process parameters for 10 min.Its microscopic surface morphology is improved apparently with unchanged chemical composition,and the surface stress is converted from tensile to be compressive.%采用电解-磁力复合研磨工艺对GH4169合金进行表面光整加工.探究了磁极转速、电解电压和磁性研磨粒子直径对GH4169合金表面粗糙度的影响.获得了较佳的电解-磁力复合研磨参数:磁极转速1 200 r/min,电解电压9V,磁性研磨粒子直径185 μm.在优化的工艺参数下对GH4169合金研磨10 min,其表面粗糙度从原始的0.90 μm降至0.08 μm,表面微观形貌得到明显改善,化学成分不变,表面由拉应力转变为压应力状态.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2017(036)015【总页数】5页(P807-811)【关键词】镍基高温合金;磁力研磨;电解;表面粗糙度;形貌;应力【作者】燕峰;谭悦;陈燕;许召宽【作者单位】辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山114051【正文语种】中文【中图分类】TG175.3;TG176镍基高温合金具有耐高温、耐疲劳、抗腐蚀等优异的性能，广泛应用于航空航天、船舶等领域，主要用于制造整体叶盘、涡轮轴、封严环等高温零部件[1]。
GH4169高温合金组织与性能研究的开题报告
GH4169高温合金组织与性能研究的开题报告
一、选题背景与意义
高温合金因其在高温、高压、强腐蚀等恶劣环境下具有优异的力学性能和耐腐蚀性能而得到广泛应用，例如航空、航天、能源等领域。
GH4169高温合金是一种镍基高温合金，具有优异的高温力学性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空发动机叶片、燃烧室等部件。
因此，对
GH4169高温合金的组织和性能研究具有重要的意义。
二、研究内容和方法
研究内容：
1. GH4169高温合金的组织特征分析；
2. GH4169高温合金的高温力学性能研究；
3. GH4169高温合金的耐腐蚀性能研究。
研究方法：
1. 金相显微镜、扫描电镜等显微结构分析方法，研究GH4169高温合金的组织特征；
2. 热膨胀测试机、万能材料测试机等力学性能测试方法，研究
GH4169高温合金在高温环境下的力学性能；
3. 腐蚀试验仪、电化学工作站等腐蚀测试方法，研究GH4169高温合金的耐腐蚀性能。
三、研究预期结果
1. 对GH4169高温合金的组织特征进行深入分析，揭示GH4169高温合金的微观组织与结构，为GH4169高温合金的制备和改性提供理论基础；
2. 研究GH4169高温合金在高温环境下的力学性能，评价GH4169高温合金对高温环境的适应性，并为GH4169高温合金的应用提供理论支撑；
3. 研究GH4169高温合金的耐腐蚀性能，为GH4169高温合金在强腐蚀环境下的应用提供理论支撑。
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从图 2(a)中可以看出,第二道次压缩时的屈服应力会随道次间隔时间的延长而减小，第 二道次压缩时的屈服应力回复到卸载时的应力所需要的应变量随保温时间的延长而增加， 即 静态再结晶的软化效果越明显，图 2(b)可以看出，温度高、速率低的情况下，屈服应力相对 小，这是因为随着温度的升高，内部原子迁移扩散剧烈，变形激活能较大，使得屈服应力降 低。图 2(c)所示中可以看出相同保温时间、相同变形温度，随着应变速率的升高，应力逐渐 增大，这是因为较大的变形速率下，尽管形变储存能增大，但是形变时间短，位错来不及相 消，位错密度越来越高，导致应力增高。图 2(d)可以看出，在相同温度、相同应变速率，随 着保温时间的不同，图 2(d)所示随着保温时间的增加，第二道次的屈服应力比图 2(c)有所增 加，随着间隔保温时间的延长，静态再结晶百分数增多，同时位错密度不断减小，要达到发 生动态再结晶的临界应变， 必须建立更多的位错密度， 所以随着保温时间延长加工硬化现象
越明显。 2.2 单道次实验的微观组织结果分析 图 3 为单道次压缩实验的显微组织分布。
图 3 GH4169 高温合金单道次压缩实验显微组织 Fig.3Microstructure of the single-pass hot compression tests of GH4169 alloy (a)1050℃，10%，120 s；(b) 1050℃，10%，290 s； (c)1050℃，15%，120 s；(d)1050℃，15%，370 s
2. 实验结果及其分析
2.1 双道次实验的应力应变曲线分析 图 2 为高温合金 GH4169 在不同道次间隔时间为 5、15、30 和 60 s 的双道次热压缩真 应力-真应变曲线图。
图 2 GH4169 高温合金两道次压缩真应力应变曲线 Fig.2 True stress strain curves of the double-pass hot compression tests of GH4169 alloy (a)1000℃-1s-1 ;(b)1050℃-0.1s-1 ;(c)1050℃-5s ;(d)1050℃-60s
图 1 GH4169 合金原始锻态组织 Fig.1 Original microstructure of GH4169 alloy
1.2 实验方案 GH4169 高温合金静态再结晶热模拟实验分双道次实验和单道次实验，两道次实验是为 获得静态再结晶体积分数 srex 和 t 0 .5 以及动力学模型参数，单道次实验为了验证 GH4169 高温合金静态再结晶双道次压缩实验所得出的模型（静态再结晶体积分数 srex 和 t 0 .5 ）的 正确性和得出 GH4169 高温合金静态再结晶的再结晶晶粒度模型d srex 。 GH4169 高温合金静态再结晶双道次实验方案具体如下所示： 1）应变速率对静态再结晶分数的影响：将试样以 10℃/s 的速度加热到 1050℃，保温 2min 后进行压缩, 第一道次压缩的变形量都为 10% ,应变速率分别为 0.01、 0.1、 1 和 10s-1, 间 隔一定时间(5、15、30 和 60 s)后，第二道次压缩达到变形量 10%后，立即水冷。 2）变形量对静态再结晶体积分数的影响：将试样以 10℃/s 的速度加热到 1050℃，保温 2min 后进行压缩，两次压缩的应变速率均 1s-1，第一道次的压缩量分别为 15%、10%、7% 和 5%，间隔一定时间(5、15、30 和 60 s)后，第二道次压缩达到变形量 10%后，立即水冷。 （3）初始晶粒度对静态再结晶体积分数的影响：将试样以 10℃/s 的速度分别加热到变 形温度(1000、1050、1100 和 1150℃)，保温 5 min, 获得不同的初始晶粒度。然后以 10℃/s 的速度冷却到变形温度 1050℃， 保温 2 min 后,进行压缩, 两道次应变速率均为 1s-1， 第一道 -1 次压缩的变形量为 10%，应变速率均为 1s ，分别间隔一定时间(5、15、30 和 60 s)后，第 二道次压缩达到变形量 10%后，立即水冷。 （4） 变形温度对静态再结晶体积分数的影响： 将试样以 10 ℃/s 加热速度加热到 1150℃， 保温 5min 以获得相同的初始晶粒度。 然后以 10℃/s 的速度分别冷却到变形温度 （1000、 1050、 -1 1100 和 1150℃） ， 保温 2min 后进行热压缩试验, 两道次热压缩应变速率均为 1s ，第一道次 压缩的变形量为 10%，应变速率均为 1s-1，间隔时间 5、15、30 和 60 s)，第二道次压缩达 到变形量 10%后，立即水冷。 GH4169 高温合金静态再结晶单道次实验具体实验方案如下所示： （1） 考虑初始晶粒度的影响： 将试样以 10℃/s 的速度分别加热到初始温度(1000、 1050、 1100 和 1150℃)，保温 5min,以获得不同的初始晶粒度，然后以 10℃/s 的速度冷却到变形温 度 1050℃ , 保温 2 min 后进行压缩,压缩变形量为 10% , 应变速率为 1s-1，变形后对应的空
1. 热模拟实验
1.1 实验材料及方法
热 模 拟 实 验 所 用 坯 料 为 原 始 锻 态 GH4169 高 温合 金 ， 来 料 经 线 切 割 加 工 成 φ 8 mm× 12mm 的圆柱形试样，试样原始显微组织为均匀的等轴晶粒，大约为 32μm，如下图 1 所示。原始锻态材料组织为均匀的等轴晶粒。
收稿日期:2014-09-22 ；修订日期:2015-03-30 基金项目: 国家重大科技专项(X04012011) 作者简介：赵立华(1975－), 女,讲师，从事冶金与生态材料环保新技术，电话：010-62333367，E-mail: zhaolihua@。
冷时间为：250、290、320 和 350s，随后水冷。 （2）考虑变形量的影响：将试样以 10℃/s 的速度加热到 1150℃，保温 5min 以统一初 始晶粒度。 然后以 10℃/s 的速度冷却到变形温度 1050℃ ,保温 2min 后进行压缩,压缩量分别 为 15%、13%、10%和 7%,应变速率均为 1s-1，变形后对应的空冷时间为：120、170、290 和 370 s，随后水冷。
GH4169 高温合金主要用于航空航天、石油工业和核能等特殊重要领域，因此其恶劣的 工作环境对其性能有很高的要求。GH4169 合金的性能主要取决于其晶粒的大小和组织的均 匀性等[1-3]。 目前对 GH4169 高温合金的加工主要是热加工，GH4169 高温合金在热加工过程 中， 其内部显微组织演化是决定锻件最终组织性能的关键因素， 而此过程又是非常复杂的[4-5]。 影响 GH4169 高温合金的内部显微组织演化过程已不仅仅是热态变形过程中动态再结晶过 程和热态变形过程随后的高温滞留阶段发生亚动态再结晶过程， 没有发生动态再结晶的部分 组织在间隙时间里发生静态回复、 静态再结晶及晶粒长大的过程对锻件的组织性能也有很大 的影响。目前研究 GH4169 高温合金的热变形主要研究其动态再结晶和亚动态再结晶过程， 而静态再结晶过程较少[6-7]。为了更准确地预测和控制 GH4169 高温合金锻件的组织性能， 优化锻造工艺，非常有必要研究 GH4169 高温合金的静态再结晶过程。
网络出版时间：2015-04-29 09:54 网络出版地址：/kcms/detail/11.4545.tg.20150429.0954.001.html
GH4169 高温合金静态再结晶动力学研究
赵立华 1, 张艳姝 2,吴桂芳 2
（1.北京科技大学冶金与生态工程学院, 北京 100083; 2. 机械科学研究总院先进制造技术研究中心，北京 100083）
Abstract: The two-pass hot compression tests and single-pass hot compression tests of superalloy GH4169 were conducted by a Gleeble-3500 Thermal simulator. The effects of deformation temperature，strain rate，interval holding time，the deformation, and initial grain size on the static recrystallization volume fraction of superalloy GH4169were analyzed. The results show that the higher deformation temperature，strain rate, the longer interval holding time, the greater deformation, and the smaller initial grain size, the greater volume fraction of the static recrystallization. Based on experimental results, the static recrystallization model of superalloy GH4169 was proposed. A contrastive analysis was made between results predicted by models and experimental results.The predicted results is good. Key words :two-pass hot compression tests; superalloy GH4169; static recrystallization