冷拔态GH4738合金热变形本构方程及热加工图

作     者：田曾 金万军 王倩 张欢欢 吴大勇 马海坤 董会苁 苏孺 TIAN Zeng;JIN Wanjun;WANG Qian;ZHANG Huanhuan;WU Dayong;MA Haikun;DONG Huicong;SU Ru

作者机构：河北科技大学材料科学与工程学院河北省材料近净成形技术重点实验室石家庄050018 中国航空工业标准件制造有限责任公司贵阳550000 中航上大高温合金材料股份有限公司河北邢台054800 

出 版 物：《精密成形工程》 (Journal of Netshape Forming Engineering)

年 卷 期：2024年第16卷第5期

页      面：193-200页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：河北省重点研发计划(22351008D) 河北省科技创新项目(SJMYF2022X04) 中国航发自主创新专项资金(CXPT-2021-010) 

主　　题：GH4738合金 热变形 本构方程 热加工图 微观组织 

摘      要：目的研究紧固件用冷拔态GH4738合金棒材在不同工艺参数下的热变形行为,为紧固件热加工工艺参数优化提供理论指导。方法采用Gleeble-3500热模拟实验机对冷拔态GH4738合金棒材在变形温度1000~1080℃、应变速率1~10 s^(−1)条件下进行了热压缩实验,变形量为50%。计算了该合金的材料常数和变形激活能Q,建立了基于峰值应力的冷拔态GH4738合金的本构方程,根据动态材料模型理论绘制了冷拔态GH4738合金的能量耗散图和失稳图,获得了合金在不同应变下的热加工图,并讨论了显微组织演变情况。结果冷拔态GH4738合金的流变应力随着变形温度的增加或应变速率的减小而降低。线性回归的相关系数证实了描述该材料热变形行为的本构方程的准确性。基于冷拔态GH4738合金的热加工图及显微组织验证结果可得,冷拔态GH4738合金的主要失稳区工艺参数区间为1000~1035℃/0.12~3s^(−1),1030~1072℃/0.25~10 s^(−1)和1075~1080℃/2.72~10 s^(−1)。热加工较佳工艺条件为1000~1028℃/0.02~0.14 s^(−1)和1040~1080℃/0.06~0.74 s^(−1)。结论通过对冷拔态GH4738合金热变形本构方程和热加工图进行研究,获得了冷拔态GH4738合金优化的热变形工艺参数,可用于指导冷拔态GH4738合金的紧固件热加工成形。