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基于Bodner-Partom理论的FGH96合金本构建模研究肖阳,秦海勤,徐可君海军航空大学青岛校区航空机械工程与指挥系摘 要:为研究某航空发动机涡轮盘典型材料粉末高温合金FGH96高温下的变形特性,基于Bodner-Partom(B-P)统一粘塑性本构理论对其高温下的力学行为进行本构建模.开展了550℃下的单轴拉伸及低周疲劳试验,利用Levenberg-Marquardt算法对模型参数进行了优化识别.采用隐式积分算法将本构方程离散为差分方程组,推导了一致切线刚度矩阵,为提高积分过程的精度和可靠性,引入以非弹性应变增量为度量的积分步长控制策略.通过用户子程序接口UMAT将B-P模型引入到ABAQUS有限元软件中进行数值模拟.结果表明:高温下FGH96材料表现出一定的率相关性及循环软化特性,模拟曲线与......
Hf和Zr对FGH96合金PPB及力学性能的作用研究夏天1,2,张义文1,迟悦11. 钢铁研究总院高温材料研究所2. 高温合金新材料北京市重点实验室摘 要:采用PREP(等离子旋转电极法)制粉+HIP(热等静压)成形工艺制备FGH96合金,研究了w(Hf)+w(Zr)分别为0.0+0.04%,0.3%+0.04%,0.6%+0.04%和0.3%+0.06%时合金的显微组织,以及室温和800℃冲击性能,室温,650℃和750℃拉伸性能,650℃/970MPa持久性能.结果表明:FGH96合金的PPB未形成连续的网膜结构,对合金性能危害较小;适量的Hf可消除PPB组织,改善合金的高温性能,尤其能显著提高持久寿命和塑性,消除缺口敏感性;含Hf时,过量的Zr促使氧化物在粉末边界连续析出,严重降低合金持久性能......
FGH96高温合金粉末显微组织及夹杂分析 王旭青1 (1.北京航空材料研究院,) 摘要:粉末高温合金已经成为高性能航空发动机发展的关键材料.本文研究的FGH96粉末属于第二代高温合金粉末.通过对其显微组织和夹杂的分析,发现粉末表面光滑完整,各个粒度级别的粉末均具有较好的球形度；不同粒度粉末有着不同的枝晶间距；利用水淘选法进行粉末夹杂的收集,利用能谱分析进行夹杂的定性分析,主要有高Si,高Ca,异金属等几种形式的夹杂. 关键词:高温合金粉末; 显微组织; 夹杂; [全文内容正在添加中] ......
FGH96合金双道次热变形及其热加工图方彬1,纪箴1,田高峰2,贾成厂1,胡本芙1,崔照雯11. 北京科技大学材料科学与工程学院2. 北京航空材料研究院摘 要:采用Gleeble-1500热模拟试验机对FGH96合金进行双道次真应变量为0.6+0.6和0.3+0.9的等温间断热压缩试验,研究了变形温度为10501125℃,变形速率为0.0010.1 s-1时合金的热变形行为和组织演变.热变形过程中合金发生了再结晶,第一道次较小的真应变量减轻了合金的开裂.当第一道次真应变量小时,随着温度和变形速率的上升,合金道次间再结晶软化率增加.不同应变量以及不同道次真应变量均对合金热加工图产生明显影响.在相同变形条件下,当能量耗散率随应变量的增加而下降时,合金中组织由细晶向粗晶转变,反之则由粗晶向细晶转变;当能量耗......
文章编号:1004-0609(2016)02-0354-11 热挤压态FGH96粉末冶金高温合金的显微组织与力学性能 刘小涛1, 2,丁晗晖1, 2,杨 川1, 3,刘 锋1, 2,黄 岚1, 2,江 亮1, 2 (1. 中南大学 粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083； 2. 中南大学 粉末冶金研究院,长沙 410083； 3. 中南大学 航空航天学院,长沙 410083) 摘 要:以热挤压态镍基粉末冶金高温合金FGH96为研究对象,研究该合金横向(垂直于挤压方向)和纵向(沿挤压方向)试样的显微组织及力学性能,分析断裂机制和变形后的显微组织.结果表明:FGH96合金横向及纵向试样均为无明显织构的等轴晶组织,且平均晶粒尺寸及γ′相体积分数基本一致.在应变速率1×10-4 s-1时,横向和纵向拉伸试样抗拉强度在25~650......
热变形工艺对FGH96高温合金PPB析出相及组织的影响刘昌奎1,2,3,4,魏振伟1,2,3,4,张佳庆5,郑真1,2,3,41. 中国航发北京航空材料研究院2. 航空工业失效分析中心3. 航空材料检测与评价北京市重点实验室4. 材料检测与评价航空科技重点实验室5. 中北大学机电学院摘 要:以AA粉制备的HIP态FGH96高温合金为研究对象,研究不同热变形工艺前后FGH96高温合金PPB析出物及组织状态的变化.结果表明:HIP态FGH96高温合金可见呈圆形分布的PPB析出物,粗大的长条状γ′相呈圆形链状分布是PPB的主要特征之一;经热变形后,FGH96高温合金PPB变形,破碎,再结晶晶粒细化,扭转,晶粒取向差变小;随着热变形温度升高,变形量增大,变形速率减小,PPB析出物变形和破碎程度越显著,粗大的初......
粉末尺寸和氧含量对FGH96合金中PPB形成的影响刘昌奎1,2,3,4,张佳庆5,陈贺贺6,魏振伟1,2,3,4,许文勇11. 中国航发北京航空材料研究院2. 航空工业失效分析中心3. 航空材料检测与评价北京市重点实验室4. 材料检测与评价航空科技重点实验室5. 晋西工业集团防务装备研究院6. 中北大学机电工程学院摘 要:采用氩气雾化制粉和热等静压成形工艺制备FGH96粉末高温合金,用金相显微镜和扫描电镜等设备研究FGH96合金中原始颗粒边界(PPB)的组成和元素分布以及不同的氧含量和粉末尺寸对PPB形成的影响.结果表明:在热等静压制度为1 150℃,4 h,150 MPa条件下制得的FGH96合金中,PPB主要由大尺寸γ′相,少量碳化物,氧化物或碳氧化物组成;在粉末尺寸相同的情况下,氧含量对PPB形......
粉末高温合金FGH96原始颗粒边界及高温原位高周疲劳研究周静怡1,2,3,4,刘昌奎1,2,3,4,赵文侠1,2,3,4,郑真1,2,3,4,钟燕51. 中国航发北京航空材料研究院2. 中国航空工业集团公司失效分析中心3. 航空材料检测与评价北京市重点实验室4. 材料检测与评价航空科技重点实验室5. 中国燃气涡轮研究院摘 要:利用扫描电镜原位观察的方法研究了粉末高温合金FGH96中不同级别的原始颗粒边界(PPB)在550℃下对合金高周疲劳力学行为的影响.结果表明:采用等离子旋转电极(PREP)制粉+热等静压(HIP)工艺制备的FGH96合金中PPB主要由大尺寸γ’相和碳化物组成;不同级别的PPB对高周疲劳裂纹萌生和扩展均无显著影响,裂纹萌生于晶粒内部,裂纹扩展受晶界与应力轴角度影响,穿晶或沿晶扩展;在......
HIP态FGH96合金中人工加入非金属夹杂物的特征 杨洪涛1,颜鸣皋1,周晓明1,汪武祥1,唐定中1 (1.北京航空材料研究院,北京,100095) 摘要:研究了三种人工加入的非金属夹杂物在HIP态P/M FGH96合金中的不同特征.结果表明,三种类型的夹杂物各自表现出了不同的形貌特征和界面结构,并通过显微硬度测定说明了三种不同的界面结构对基体力学性能的影响. 关键词:粉末高温合金; 非金属夹杂物; [全文内容正在添加中] ......
410083) 摘 要:采用差热分析技术,研究样品质量和升温速率对FGH96合金差热曲线的影响.以FGH96为代表,探索采用差热曲线分析方法准确测量粉末冶金高温合金相变温度的最佳升温速率和样品质量.分析和对比差热曲线不同方法判定的γ′相完全溶解温度,固相线温度及液相线温度.改进了固相线判定方法,并在此基础上确定了FGH96合金中主要相变温度的最优判定方法.实验测定了FGH96合金热等静压,热挤压和热处理状态的相变温度.结果表明:FGH96合金在不同状态下的相变温度基本相同.同时,确定了高温合金差热分析的两个重要实验参数,提出可统一应用于高温合金差热曲线分析相变温度的判定方法. 关键词:FGH96；粉末冶金高温合金；差热分析；相变温度；样品质量；升温速率；热力学计算 中图分类号:TG113.2；TG115.25 ......
