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gh4099热处理制度gh4099的技术标准

作者编辑:    日期:2022/4/24 11:50:04     来源:本站
GH4099是Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,900℃以下可长期使用,短时zui高使用温度可达1000℃。合金加入铬、钴、钨和钼元素进行固溶强化,加入铝和钛元素形成时效强化相,加入硼、铈和镁元素净化和强化晶界。合金具有较高的热强性、组织稳定,并具有满意的冷热加工形成和焊接工艺性能。适合于制造航空发动机燃烧室等高温焊接结构件。
GH4099高温合金板材已用于制造航空发动机加工可调喷口壳体、加力筒体等零部件;轧制棒材以用于制造航空发动机的压气机叶片;锻制棒材已用于制造大型舰用燃气机和巡航dao弹的结构部件。
用该合金制造的大型板材结构件,可在固溶处理后不经时效处理直接使用。合金经700℃~950℃长期时效后没有发现有害相。
为了分析GH4099铸锭在径锻开坯过程中发生炸裂的原因, 采用DEFORM-3D软件模拟了径锻过程,以观察心部的温度场和应变场。根据GH4099棒材的生产工艺流程,本次模拟涉及四个过程:(1)
坯料加热取出后转运到径锻机上的冷却;(2)次径锻开坯,直径d440mm开坯至d425mm,变形量为3.4%;(3)次径锻开坯,直径d425mm开坯至d411mm,变形量3.3%;(4)第三道次径锻开坯,直径d411mm开坯至中90mm,变形量5.1%。
根据径锻机设计条件,模拟计算设定压头的压下速度为50mm/s,坯料轴向进给量为20mm/次,压头的初始温度为400℃。前三个过程的模拟结果如下所示:
坯料转运的冷却过程
坯料加热温度为1160℃,转运到径锻机上用时260s,测量表面开锻温度为928℃。模拟计算结果(图8)显示,铸锭冷却260s后,心部温度为1160℃,表面温度为926℃。
坯料精锻开坯过程模拟
模拟计算结果如图9所示,道次变形结束后表层变形区温度为970℃左右,有效应变为0.35~ 0.70;端部未变形区温度为918℃,有效应变为0;而心部温度为1160℃,有效应变为0。实际生产过程中测量表面温度为915℃,表面状态良好
坯料精锻过程模拟
模拟计算结果如图10所示,道次变形结束后表层变形区温度为1020℃左右,有效应变为0.95~1.20;端部未变形区温度为907℃,有效应变为0;而心部温度为1160℃,有效应变为0。实际生产中测量表面温度为903℃,表面出现微裂纹。
从图10可以看出,坯料从出炉到开锻时间间隔很长,坯料表面温度降的太快,心部与表面温差达200℃。而且表面温度低于GH4099合金强化相y'的析出温度,导致坯料表面塑性降低,坯料心部与表面的变形抗力相差较大。在道次前有一个滚圆过程,该阶段主要是坯料修磨坑较深,对表面进行整形,坯料变形量较小,对整个模拟过程 影响不大,因此未对该过程进行说明及模拟。
在整个模拟过程中表面温度与实际生产测量温度偏差较大,这可能是由两方面原因引起的。首先:模拟过程中未考虑钢锭与外界的温差,钢锭表面的热量散失引起的降温。其次:实际生产中,由于坯料塑性较差,生产过程中有停顿,每道次时间比模拟时间更长。但总体温度变化趋势与实际还是相接近。

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