GH3128概述
镍基高温合金在高温力学性能好、耐高温腐蚀性能好、抗氧化性能好等优点。GH3128是镍基固溶增强变形高温合金,采用温度为950C。在室温下,镍基高温合金具有很好的塑性,大部分钣金件都是成块冷型,再进行剪裁。该成形的回弹量大,且大小不高,且有焊接、可靠性差。但是,传统的冷成形工艺在复杂的薄壁构造中很难形成内外曲率复杂、宏观特征小的薄壁部件,而不能形成完整的薄壁结构。胀形是一种具有复杂形状的薄壁部件,可以达到一次性的整体成形。在高温条件下,高温合金的塑性明显增强,有利于形成复杂的薄壁部件,降低反弹。因此,对高温合金的热变形行为进行分析,以及整个先进的成型工艺的研究是非常有意义的。
合金已经被生产航空发动机火焰筒,扩散器,加力燃烧室,尾喷口,调节片,稳定器,扩散器,燃气管道的输送管等,具有较好的批产和应用价值。合金还推广了测温热电偶保护管、磁通门、磁力仪探头、骨架材料、W及Mo还原烧结用料舟、铁路机车预燃室喷嘴等高温氧化气氛下的结构件。在高温下,部件可以使用 W-2珐琅层来有效地保护部件。合金在长期的效合下,有无相论。
热处理系统
A)冷轧板和热轧板,(1140~1180)℃/AC,保温时间取决于板厚:
B)中厚板(δ15mm~65mm),(1180~1200)℃/AC,保温时间视板厚而定;
C) 热轧和锻造棒材,(1140~1200) ℃/AC×(1.5~2 ) h/AC。
d) 饼料,(1180~1200) ℃/AC,保温时间的选择应保证零件能加热透、充分溶解或满足退火要求。
GH3128 热变形行为
(1)GH3128合金在室温下具有良好的加工硬化性能,n值达到0.369。 屈服强度467MPa,抗拉强度931.21 MPa,伸长率0.526; GH3128合金各向异性不明显,固溶板初始晶粒结构无明显取向。
(2)高温下,应变速率为0.1s-1时,随着温度的升高,真应力水平逐渐降低,硬化性能明显下降,屈服强度、抗拉强度和延伸率下降。当温度为1050℃时,真实应力水平随着应变率的增加而逐渐增加。 应变速率越快,屈服强度、抗拉强度和伸长率就越高。 GH3128 合金的塑性对温度和应变率的变化不敏感。
(3)室温模型中,Ludwik模型、Ludwik简单修正模型和Ramberg-Osgood模型的相关系数R分别为0.9598、0.9621和0.9593,平均误差值为6.07 %、3.64% 和 5.96%。 Ludwik 简单校正模型具有高的预测精度。
(4)在高温模型中,Fields-Backofen模型和Johnson-Cook模型的相关系数R分别为0.9273和0.7502,误差AARE的平均值分别为18.6%和21.7%。 FB和JC模型的预测精度都很差。预测精度低的原因是唯象本构模型无法描述高温热变形条件下GH3128合金的复杂组织演变,如位错密度、回复和再结晶、损伤等。后续研究需要建立具有物理意义的高温合金热变形本构模型。