[发明专利]GH696合金锻造工艺参数优化方法

说明书

本发明公开了一种GH696合金锻造工艺参数优化方法，用于解决现有方法优化GH696合金锻造工艺参数范围窄的技术问题。技术方案是基于热模拟压缩试验获得的流动应力和应变数据，计算能量耗散率率η值和塑性流动失稳参数值；分别建立能量耗散率曲线图和塑性流动失稳参数曲线图，并将二者叠加构建热加工图，确定最大能量耗散率η₁和区域对应的最大能量耗散率η₂，以η₂<η≤η₁作为判定依据，优化GH696合金锻造工艺参数；检验锻造后的微观组织。本发明方法通过引入塑性流动失稳参数，以η₂<η≤η₁作为判定依据，能够优化出GH696合金合理的锻造工艺参数范围，适用范围更加广泛。

技术领域

本发明属于高温合金锻造成形领域，特别涉及一种GH696合金锻造工艺参数优化方法。

背景技术

GH696合金是一种以Fe-Ni-Cr为基的时效硬化型高温合金，在高温下具有较高的屈服、持久、蠕变强度以及良好的抗氧化、抗腐蚀、抗疲劳等综合性能，常用于制造航空发动机涡轮盘、涡轮外环、压气机转子叶片等关键构件。但是，GH696合金的合金化复杂，导热性差，工艺塑性低，在锻造成形时变形抗力大，锻造温度区间窄，成形困难。如果锻造工艺参数选择和控制不当，锻件内部容易形成锻造裂纹、晶粒度不均匀等缺陷，无法满足使用要求。优化并选择合理的锻造工艺参数是获得满足要求的GH696锻件的前提。

“蔡大勇.GH169及GH969高温合金热加工工艺基础研究.秦皇岛:燕山大学博士学位论文,2003”公开了一种GH696合金热塑性变形工艺参数的选择方法，该方法基于热模拟压缩试验获得的流动应力应变数据，计算了能量耗散率，绘制了不同变形温度和应变速率下GH696合金的能量耗散率等值线图，获得了能量耗散率最大值对应的变形工艺参数。该方法仅以能量耗散率最大为判定条件，优选出某一最佳变形工艺参数，优选的锻造工艺参数十分局限，未能优化出GH696合金锻造成形时合理的变形工艺参数范围。

发明内容

为了克服现有方法优化GH696合金锻造工艺参数范围窄的不足，本发明提供一种GH696合金锻造工艺参数优化方法。该方法基于热模拟压缩试验获得的流动应力和应变数据，计算能量耗散率率η值和塑性流动失稳参数值；分别建立能量耗散率曲线图和塑性流动失稳参数曲线图，并将二者叠加构建热加工图，确定最大能量耗散率η₁和区域对应的最大能量耗散率η₂，以η₂&lt;η≤η₁作为判定依据，优化GH696合金锻造工艺参数；检验锻造后的微观组织。本发明方法通过引入塑性流动失稳参数，以η₂&lt;η≤η₁作为判定依据，可以优化出GH696合金合理的锻造工艺参数范围，适用范围更加广泛。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种GH696合金锻造工艺参数优化方法，其特点是包括以下步骤：

(a)在变形温度范围为880℃～1120℃，应变速率范围为0.01s^-1～10s^-1的变形条件下，分别对GH696合金进行热模拟压缩试验，得到GH696合金高温塑性变形时的流动应力σ和应变ε数据；

(b)根据步骤(a)获得的流动应力和应变数据，分别计算每一个变形温度和应变速率下的应变速率敏感性指数m值，再计算能量耗散率η值和塑性流动失稳参数值；

(c)将步骤(b)中得到的能量耗散率η值和塑性流动失稳参数值作为变形温度和应变速率的函数分别绘制出能量耗散率曲线图和塑性流动失稳参数曲线图；

(d)将步骤(c)获得的两个曲线图叠加，构建出GH696合金高温变形时的热加工图；