精密成形工程

作者：曾祥, 廖润泽, 徐雪峰, 涂啟啟, 陈霄霄, 罗杰, 范旭, 黄乐亨, 刘杰

单位：1.南昌航空大学 a.航空制造与机械工程学院 b.高端装备极端制造技术江西省重点实验室,南昌 330063; <br>2.贵州航天精工制造有限公司,贵州 遵义 563006

关键词：GH6159高温合金,热变形,组织演变,动态再结晶,有限元模拟

基金：江西省双千计划（001027232090）; 国家自然科学基金（52305372,52365050）; 江西省自然科学基金（20242BAB20201）; 南昌航空大学博士启动项目（2030009401093）

目的 通过热压缩实验和微观组织分析,获得GH6159高温合金变形行为和组织演变规律,为优化热加工工艺提供理论支持。方法 利用Thermecmastor-Z热模拟试验机对GH6159高温合金进行热压缩实验,获得该合金在应变速率0.1~10 s-1和温度900~1 100 ℃条件下的应力-应变曲线,分别采用摩擦修正与变形热修正公式对真应力-真应变曲线进行修正,并建立修正后的Arrhenius模型和动态再结晶模型;同时,通过电子背散射衍射技术（EBSD）,分析不同温度和应变速率下试样的微观组织特征,随后建立了GH6159高温合金圆柱压缩有限元模型,利用所建立的动态再结晶模型,预测GH6159高温合金在热加工过程中的动态再结晶行为。结果 热变形时,GH6159高温合金表现出明显的流动软化现象,微观组织中出现了大量的动态再结晶。通过仿真预测和实验对比发现,经900 ℃-0.01 s-1、1 100 ℃-0.01 s-1、900 ℃-10 s-1、1 100 ℃-10 s-1热压缩变形后,动态再结晶体积分数分别为81.3%、83.7%、78.5%、82.7%,基本与EBSD实验结果一致。结论 动态再结晶体积分数对变形温度和应变速率较为敏感,在低温高应变速率下,动态再结晶体积分数低且组织均匀性差;在高温低应变速率下,动态再结晶体积分数高且组织均匀性好。通过实验和有限元模拟发现,所建立的动态再结晶模型具有较高精度。

来源：2025年第7期

《精密成形工程》期刊编辑部

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