高溫合金管材擠壓成形理論與應用

隨著航空航太、航海艦艇的發展需要，工業用燃氣輪機、航太飛行器、火箭發動機、核反應爐等設備對於高溫合金需求越來越廣。本書的主要內容包括高溫合金特殊處理特性、高溫合金熱壓縮變形的晶界取向規律、高溫合金熱變形本構方程、高溫合金熱變形組織演變模型、IN690高溫合金管材熱擠壓多場耦合模擬、高溫合金管材擠壓動態再結晶規律、高溫合金管材擠壓技術應用。書中理論與實際應用相結合，圖文並茂。

本書可作為從事高溫合金相關應用的工程技術人員、研究人員參考用書。

1高溫合金特殊處理特性 / 1
1．1高溫合金性能1
1．2高溫合金特殊熱處理3
1．3TT處理析出碳化物的形態和分佈4
1．4孿晶晶界碳化物的析出8
1．5碳化物溶解動力學模型9

2高溫合金熱壓縮變形晶界取向規律 / 12
2．1熱壓縮變形時∑3晶界13
2．1．1變形溫度對∑3含量的影響13
2．1．2變形量對∑3含量的影響15
2．2熱壓縮變形時動態再結晶17
2．2．1IN690高溫合金的熱變形行為17
2．2．2IN690高溫合金的微觀組織演變18
2．2．3IN690高溫合金的動態再結晶機制18
2．3熱壓縮變形時碳化物析出19
2．3．1變形溫度對碳化物析出的影響19
2．3．2變形速率對碳化物析出的影響20

3高溫合金熱變形本構方程 / 22
3．1材料本構方程一般形式22
3．2高溫合金熱變形應力應變曲線24
3．2．1真應力真應變曲線24
3．2．2工藝參數對真應力真應變曲線的影響25
3．3高溫合金熱變形本構方程29
3．3．1根據峰值應力確定本構關係模型中係數29
3．3．2考慮應變時的IN690熱變形本構關係30
3．4基於初始晶粒尺寸的熱變形本構方程32
3．4．1基於微觀組織的IN690合金本構關係模型32
3．4．2考慮初始晶粒尺寸的雙曲正弦型本構模型38
3．5基於擠壓實驗的高溫合金本構方程40
3．5．1基於擠壓實驗的IN690本構關係模型40
3．5．2基於擠壓實驗的IN625合金本構關係模型43
3．6高溫合金熱加工圖45

4高溫合金熱變形組織演變模型 / 52
4．1GH4169合金固溶處理晶粒尺寸模型52
4．2高溫合金熱變形微觀組織演變規律58
4．3高溫合金熱變形運動學方程60
4．4高溫合金熱變形動力學方程63
4．5高溫合金熱變形動態再結晶臨界條件65
4．5．1基於加工硬化率理論的動態再結晶臨界條件65
4．5．2基於新加工硬化率理論的動態再結晶臨界條件72

5高溫合金管材熱擠壓變形多場耦合模擬 / 77
5．1初始條件77
5．2程式開發79
5．3溫度場分佈規律80
5．3．1變形區溫度場分佈80
5．3．2擠壓模具溫度場分佈85
5．4等效應變場分佈規律91
5．5等效應力場分佈規律97
5．5．1變形區等效應力場97
5．5．2擠壓模具應力場分佈99
5．6擠壓力變化規律103
5．7動態再結晶體積分數105
5．8動態再結晶晶粒尺寸112
5．9模擬結果與實驗結果對比120
5．10擠壓凹模形狀優化121
5．10．1凹模型面的選擇121
5．10．2幾何模型的建立122
5．10．3模擬結果與分析123
5．10．4實驗研究126

6高溫合金管材擠壓動態再結晶規律 / 130
6．1元胞自動機理論130
6．2元胞自動機模型建立131
6．3動態再結晶組織演變模型133
6．4初始條件133
6．5模擬結果分析134
6．6動態再結晶分析139
6．7實驗驗證140

7高溫合金管材擠壓技術應用 / 144
7．1高溫合金管材擠壓技術144
7．2φ34×4高溫合金IN718管材擠壓加工148
7．3φ36×7高溫合金GH1140管材擠壓加工152
7．4多規格IN690高溫合金管材擠壓加工154
7．4．1擠壓工藝參數154
7．4．2擠壓管材的組織性能155
7．4．3擠壓管材的力學性能158
7．4．4擠壓管材的織構演變規律159
7．4．5擠壓工藝參數對∑3晶界量的影響160
7．5高溫合金管材擠壓力計算模型161
參考文獻 / 164