《高溫合金半固態組織演變規律及觸變成形機制研究》是依託哈爾濱工業大學，由王迎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高溫合金半固態組織演變規律及觸變成形機制研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王迎
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以高質量高溫合金半固態坯料的製備及觸變成形為研究背景，利用鎳基變形高溫合金的塑性變形優勢及等軸晶鑄造高溫合金的微觀組織優勢，實現晶粒細小、球化程度高的高質量高溫合金半固態坯料的製備。在此基礎上，利用製備的高溫合金半固態坯料進行半固態觸變成形，實現高性能高溫合金結構件的近淨成形。主要研究：1、再結晶-部分熔化法製備鎳基變形高溫合金半固態坯料等溫過程中的微觀組織演變規律；2、半固態等溫處理法製備的等軸晶鑄造高溫合金半固態坯料的微觀組織演變規律；3、高溫合金半固態坯料等溫過程中流變學行為及觸變性能；4、高溫合金半固態觸變成形專用工裝模具的設計與製造；5、高溫合金半固態觸變成形機制；6、高溫合金半固態觸變成形過程的質量控制。通過項目研究，建立高溫合金半固態坯料製備及觸變成形基礎理論，為航空、航天和核工業等領域高溫合金結構件的近淨成形提供技術支持。
結題摘要
為了適應國家“節能、減排、增效、降耗”的政策方針，結構件的成形製造技術正向著精密、近淨成形方向飛速發展。半固態加工結合了傳統鑄造和鍛壓工藝的優點，能成形出形狀複雜且性能優異的零件，在金屬成形方面有著很大的發展前景，但國內外有關鎳基高溫合金的半固態研究幾乎沒有。本課題選擇鎳基高溫合金作為半固態加工的材料，有利於開拓鎳基高溫合金新的成形方法。本項目研究了GH4037和GH3536兩種鎳基高溫合金的高溫氧化行為，對兩種合金在半固態等溫處理過程中的組織演變規律進行了探索，利用高溫壓縮實驗得出了合金變形行為，並對半固態觸變成形進行了過程數值模擬，最後對半固態坯料進行了半固態觸變成形實驗。通過項目研究可知，鎳基高溫合金在半固態溫度下氧化非常嚴重，合金在半固態坯料的製備過程中需要進行抗氧化保護處理；對變形鎳基高溫合金GH3536和GH4037進行了半固態等溫處理可以獲得近球狀均勻的金相組織；對GH4037合金進行了半固態觸變成形實驗，得到了表面質量良好、力學性能優異的成形件，驗證了半固態加工在鎳基高溫合金領域的可行性，同時得出了最佳工藝參數：加熱溫度為1380℃、保溫時間為30min、保壓時間為30s。本項目的研究結果為鎳基高溫合金半固態坯料的製備以及半固態觸變成形提供了重要的技術支撐，不僅可以拓寬半固態加工技術在材料領域的套用範圍，而且對於開拓除傳統鑄造和鍛造技術之外成形高溫合金產品的新成形技術也具有非常重要的意義。通過半固態加工技術在鎳基高溫合金方面的研究，為航空、航天、交通運輸領域鎳基高溫合金結構件的生產製造提供強有力的技術支持。通過項目研究，已發表和錄用論文5篇，其中SCI收錄3篇（影響因子分別為4.175、3.220和2.338），EI收錄1篇；獲得國家發明專利3項（2項已授權）；培養研究生3名（博士生1名，碩士生2名）；參與組織並參加國際學術會議2次，國內學術會議5次，擔任國際會議分會主席1次，擔任國內學術會議大會主持人2次。
