【作 者】崔傳勇;白英伯;張瑞;周子薦;周亦胄;孫曉峰
管形構(gòu)件作為先進(jìn)飛行器的重要組成部分,廣泛應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域,在飛行器及發(fā)動(dòng)機(jī)的液壓、燃油、環(huán)控等傳輸及控制系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用,其性能優(yōu)劣直接影響到航空飛行器的適航性及安全性 [1–3]。飛行器管路系統(tǒng)的服役條件苛刻,不僅作為重要熱端部件處在高溫高壓、高頻振動(dòng)的工作環(huán)境中,同時(shí)在飛行器管路系統(tǒng)服役時(shí),管材內(nèi)壁往往受到油氣等運(yùn)輸介質(zhì)的長(zhǎng)期侵蝕 [4–5]。隨著航空飛行器推重比、穩(wěn)定性、安全性的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)關(guān)鍵管路系統(tǒng)的使用條件提出了更嚴(yán)格的要求。因此,采用高承溫能力的高溫合金材料制備綜合服役性能更加優(yōu)異的航空管材部件具有廣闊的發(fā)展前景。
基于上述原因,本文以GH4068高溫合金作為研究對(duì)象,開展合金在開坯 + 擠壓和鑄態(tài) + 擠壓兩種管材制備工藝下的高溫變形行為、組織演變、熱擠壓特征及成形后力學(xué)性能的研究,從而對(duì) GH4068 管材熱擠壓生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化,為工業(yè)生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。
【結(jié) 論】
?。?)GH4068 合金在 γ′ 相完全固溶溫度以下具有優(yōu)異的加工性能,開坯處理后獲得的細(xì)晶組織能夠有效提高合金的動(dòng)態(tài)軟化程度,降低變形抗力與加工溫度區(qū)間。開坯合金最優(yōu)擠壓變形溫度為 1090℃,變形組織動(dòng)態(tài)再結(jié)晶程度達(dá)到 96.9%;鑄態(tài)合金變形過(guò)程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶程度顯著低于開坯合金,最佳變形溫度為1130℃。
(2)合金經(jīng)開坯 +1090℃擠壓工藝制備后得到細(xì)晶組織管材,平均晶粒尺寸約為 6.8μm,晶界處分布有大量微米級(jí)初生 γ′ 相;鑄態(tài)合金高溫退火后經(jīng) 1130℃直接熱擠壓后得到的管材組織平均晶粒尺寸約為 35μm,由于加工溫度接近 γ′ 相完全固溶溫度,鑄態(tài)擠壓管材中沉淀相呈現(xiàn)雙態(tài)分布,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大尺寸初生 γ′ 相的存在。
?。?)開坯擠壓管材 750℃下屈服強(qiáng)度為 1088MPa,相比鑄態(tài)擠壓管材提高 135MPa,細(xì)晶組織與晶界初生 γ′ 相強(qiáng)化了開坯擠壓管材拉伸性能與室溫塑性。相比于鑄態(tài)擠壓管材粗大的晶粒組織,開坯擠壓細(xì)晶組織中的大量界面不利于合金持久性能的提高,725℃、630MPa 下開坯擠壓管材壽命為 219.6h,鑄態(tài)擠壓管材壽命為 281.1h。
以下是正文: