玩加电竞高温合金GH4169硬度和密度、固溶固态性能

  新闻资讯     |      2023-10-19 03:43

  GH4169是一种沉淀强化镍基高温合金,在-253~650℃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首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能良好。能够制造各种形状复杂的零部件,在宇航、核能、石油工业及挤压模具中,在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。

  当处于高温环境下, 镍基高温合金 GH4169 依然能够保持高强度以及良好的稳定性。 正因如此, 其才在航空领域以及军事领域中, 获得较为广泛的实际应用,然而, 因为其在加工时的硬点不佳, 并且无法保证较为良好的导电性, 故而难以进行加工, 也由此限制其自身的多方位应用。 因此, 针对镍基高温合金所含的切削性能以及切削时表现出的切削力改变, 进行较为深入的细致剖析, 将有助于选择恰当适宜的切削参数。 值得一提的是, 为尽可能减少切削过程的研究成本, 借助有限元模拟的方法来形成切削工艺, 无疑将可有效优化现有的参数, 此方法也由此获得较为广泛的多方位应用。

  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各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。

  以 Deform3D 仿真软件为基础, 将可成功针对 GH4169 高温合金车削构建科学完善的有限元模型。 与此同时, 还可借助某正交试验方法的作用, 针对切削因素相对于切削力而产生的实际影响进行深入研究。 并建立切削力经验公式。 通过所得研究结果将可得知: GH4169 合金当处于高温切削时, 切削深度将会对其表现出的切削力产生尤为显著的影响, 进给速度次之, 随后才为切削速度。 若前两者逐步提高, 则切削力也将随之攀升, 而若切削速度逐步提高, 则切削力将会随之降低。

  合金具有不同的热处理制度,以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量,从而获得不同级别的力学性能。合金热处理制度分3类:

  Ⅰ:(1010~1065)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。

  经此制度处理的材料晶粒粗化,晶界和晶内均无δ相,存在缺口敏感性,但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。

  削加工在生产线上是非常成熟的加工方式, 在生产加工过程中, 已经获得较为广泛的多方位应用。 虽然车削加工的方式已经非常成熟了, 但是随着科学技术的发展, 有更多的新材料被应用到生产实际中, 而对于新材料, 因为没有加工经验, 它往往需要大量的实际加工试验, 才可帮助操作者找到恰当适宜的新材料。然而, 这无疑会有效提高现有的材料成本, 并无法完善当前的各项切削工艺参数。

  Ⅱ:(950~980)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。

  Ⅲ:720℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。

  经此制度处理后,材料中的δ相较少,能提高材料的强度和冲击性能。该制度也称为直接时效热处理制度。

  当前时期, 由于计算机技术逐步获得较为稳定的迅猛发展, 有限元仿真技术也由此广受推及。 在此背景下, 各种类型的有限元仿真软件应运而生, 例如:DEFORM、 AMSYS、 MATLAB 等, 正是由于这些软件含有尤为显著的仿真模拟功能,才在切削领域当中日益获得较为广泛的多方位应用。 当借助有限元法一整套切削流程进行实时模拟后, 将可得知多样化工艺参数相对于一整套切削流程而产生的实际影响, 并可观察切削时工件表现出的应力以及应变状态。 这些方面均为针对现有切削工艺进行深入研究的关键点。 在本篇论文中, 即借助 DEFORM 有限元分析软件的作用, 针对处于高温环境下, GH4169 合金在车削加工时所呈现的状态,进行科学合理的模拟仿真, 并针对三要素相对于切削力而产生的实际影响, 进行较为深入的细致研究, 以获得其中所蕴含的内在联系。

  制造航空和航天发动机中各种静止件和转动件,如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件;制造核能工业应用的各种弹性元件和格架;制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。

  20 世纪 40 年代, 中国研制出国内首台活塞式航空发动机, 从此, 中国的航空动力革命拉开帷幕, 这也宣告着中国不能制造航空发动机的窘境已经成为了历史。 在进一步研制发动机的过程中, 为了提高发动机的推重比和满足发动机的高温运行条件, 学者们纷纷致力于研制出性能优良的高温合金材料。 目前, 高温合金材料在发动机中的应用占有率达到了 50%, 而其中大约 40%的合金为镍基高合金。即为常规的航空发动机中最为核心的一系列盘环轴类零件,国内所用的高温合金牌号主要为 GH4169、 GH3536、 GH4133B 等, 国外牌号主要为 Inconel 718(美国) 、 NC19FeNb(法国) 等。玩加电竞