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无锡国劲合金有限公司
无锡国劲合金有限公司
阅读：464发布时间：2017-8-26
无锡国劲合金有限公司专业供应高温、高压、耐蚀合金无缝管、管件产品。公司产品质量稳定，成为核火电厂、石油、化工、汽车等行业供应商。
347不锈钢为了获得不同沉淀硬化相作用的高温合金在高温长期时效过程中的组织稳定性的对比规律,对3种应用的高温合金GH4169、GH4169plus、GH4738经720℃时效后的显微组织和硬度变化进行了对比分析。结果表明,合金的组织稳定性与晶界相和弥散强化相有关,晶界碳化物较晶界δ相稳定,γ’相较γ″相有更好的稳定性,但同为γ’相,组织稳定性还与其和基体的错配度有关。随着无锡国劲合金有限公司航天行业的快速发展，对GH4169高温合金试件的使用性能以及尺寸精度的要求越来越高。GH4169合金室温塑性很好，但是该合金强度、硬度高，冷成形时的变形抗力和弹性恢复比较大，而采用热成形的成形方法可以降低变形抗力，减小弹性恢复，提高成形精度。本文对GH4169高温合金板材的高温变形行为、显微组织演变规律以及热成形工艺进行了研究。通过GH4169合金的高温拉伸试验，得到了GH4169高温合金的材料参数以及本构方程，并分析了在不同温度，不同变形量下的GH4169高温合金的组织变化情况。讨论了GH4169高温合金板材在不同加热时间下的晶粒演变规律，得到了晶粒长大动力学方程。进行了GH4169高温合金试件的热成形过程的有限元模拟，根据模拟结果确定了工艺参数，并进行了热成形试验，zui后对试件成形质量进行了评价。进行了GH4169高温合金板材热拉伸试验，通过线性回归的方法得到了GH4169高温合金在高温拉伸时应变速率以及变形温度对峰值流动应力的影响，lnσp和lnε、σp和lnε、lnsinh(ασp)和lnε以及lnsinh(ασp)和1000/T之间都呈线性关系，其中lnsinh(ασp)和lnε的平行度，因此选用双曲正弦模型描述GH4169合金，并得到了其本构方程。进行了GH4169高温合金板材在不同保温时间的显微组织分析，可知温度越高，晶粒的生长速度越快；保温时间越短，晶粒的生长速度越快，随着保温时间的延长，晶粒的生长速度逐渐放缓。对GH4169高温合金在不同加热温度，不同变形量的拉伸显微组织进行了观察。在拉伸时，GH4169合金组织的方向性不明显，随着温度的升高晶粒长大，随着变形量的增加晶粒细化。使用DEFORM3D对GH4169高温合金热成形过程进行了有限元模拟，选定了压下速度为25mm/s，出炉温度为1020℃。并根据选定的工艺参数进行了热成形试验，进行了成形件尺寸精度分析。分析成形缺陷，考虑线膨胀系数的影响对模具的尺寸和相关的工艺参数进行了修正，完善热成形试验过程，得到了精度和微观组织符合要求的成形件。
作为铁-镍-铬基高温合金,GH4169合金因其优异的性能和广泛的用途,在高温合金用量中占据重要的位置。热轧棒材是GH4169合金的主要冶金产品,其生产方式正实现由传统的横列式轧制生产向、的热连轧方式迈进。热连轧过程中,坯料的加热温度、轧制规程以及轧后的冷却与固溶方式等因素会直接影响产品的微观组织与性能。本文以特种合金与高合金钢热连轧生产线上GH4169合金圆钢的热连轧过程为研究对象,建立了该合金等温和加热过程的晶粒长大模型、热连轧过程的流变应力模型、热连轧过程热力耦合有限元分析模型、描述合金可加工性的加工图等,系统地分析了热连轧过程的加热、轧制和轧后冷却工艺。具体内容如下：(1)以GH4169合金原始方坯提供的金相组织为前提,基于小试样在不同温度、不同保温时间下获得金相组织所提供的晶粒尺寸,回归等温条件和非等温条件下的晶粒长大模型,其有效性在实验范围和实际生产过程中进行了验证。(2)以GH4169合金粗化(接近轧制前的组织)后的金相组织为前提,利用圆柱体单轴压缩实验获得不同温度和应变速率下的真应力-真应变曲线,回归和验证了满足有限元计算所需要的流变应力模型,结合该合金的动态再结晶和亚动态再结晶模型确立了热连轧过程的流变应力模型,达到综合考虑组织软化的热力耦合作用的目的。(3)以弹塑性大变形有限元理论为基础,以大型有限元分析软件ANSYS10.0/LS-DYNA为开发平台,综合考虑热连轧过程GH4169合金的温度场模型、流变应力模型、组织演变模型和各种初始条件、边界条件建立该合金圆钢热连轧过程的热力耦合分析模型,该模型的有效性在合金的一个实际轧制过程(初轧开坯过程和热连轧过程)得到了验证。(4)选取轧件中间断面及断面上的节点和单元作为分析对象,利用所建立的有限元模型对该断面在圆钢热连轧过程中等效应变、等效应变速率、等效应力、温度和晶粒尺寸等变量的变化进行数值模拟。分析了中间方坯初始温度、初始速度(与各机架轧制速度相匹配)对上述各变量的影响,找出控制热连轧工艺的关键。(5)根据圆柱体单轴压缩实验获得的不同温度和应变速率下的真应力-真应变曲线,基于动态材料模型理论,制作了用于圆钢热连轧过程工艺分析的加工图,分析了GH4169合金变形过程中的稳定性问题,发生动态再结晶的应变、应变速率和温度条件以及实现热连轧的可能性。(6)综合加工图与有限元分析的结果,初步制定GH4169合金的热连轧工艺如下：隧道式加热炉的加热温度为1050±5℃,加热的时间控制在2～5min；圆钢成品道次为第4～6道次时,中间方坯的初始速度控制在0.15～0.35m·s-1之间；圆钢成品道次为第7～10道次时,中间方坯的初始速度控制在0.15～0.25m·s-1之间；圆钢成品道次为第11～16道次时,中间方坯的初始速度控制在≤0.15m·s-1。(7)利用圆柱体试样在热力模拟实验机上模拟了三种轧后冷却和固溶方式(空冷至室温,然后重新加热进行固溶处理；水冷至室温,然后重新加热进行固溶处理；炉冷至固溶温度直接进行固溶处理,即在线固溶)对合金晶粒细化效果和δ相析出效果的影响。从实验角度确定“在线固溶”为无锡国劲合金有限公司的轧后冷却和热处理方式。
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