抑制GH4169热加工晶粒长大的方法研究开题报告

 2022-01-11 09:01

全文总字数:7023字

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.目的及意义

高温合金在现今生产生活、国防事业等方面都发挥着巨大的作用,它是工业燃气轮机、能源、化工等工业部门所需的部件材料,更是航空发动机热端部件、航天火箭发动机等需在高温下工作的高温部件的关键材料。其中gh4169合金(in718)是一种沉淀强化型的镍铁基高温合金,含有mo、al、ti、nb等多种合金元素,其以镍铁基γ奥氏体为基体,主要强化相有γ’和γ’’相,因为gh4169具有出色的高温力学性能、优异的抗氧化、耐腐蚀耐磨损能力以及出色的焊接性而被用于航空航天发动机涡轮盘、燃气轮机叶盘叶片、核反应堆容器等部件的主要制作材料。

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2. 研究的基本内容与方案

2. 研究内容、目标、拟采用的技术方案及措施

本设计主要研究抑制gh4169高温合金在热加工过程中晶粒长大的加热方案。目前影响晶粒长大的主要因素即为溶质拖曳效应与相的钉扎效应[17]。溶质拖曳效应主要取决于mo、nb这两种溶质在基体中的浓度,浓度上升则拖曳效应加强,而nb浓度的变化主要取决于三相的溶解与析出,mo浓度总是保持在一定值。钉扎效应效果则大部分取决于三相的体积大小,其中δ相体积分数对其影响最大。δ相的溶解亦受nb原子浓度的影响[2],显而易见的是,如要抑制晶粒长大,最为有效的方法既是利用拖曳效应与钉扎效应,增高nb原子浓度或是适量增大δ相的体积分数。此时则要在考虑拖曳效应与钉扎效应间的互相作用的情况下进行实验,因为δ相体积分数不同,拖曳效应与钉扎效应所产生的效果发生变化的,最后晶粒尺寸的抑制情况也不尽相同[10]。前期研究通过考虑溶质拖曳效应与钉扎效应的晶粒长大模型进行计算,比较这两种情况下的拖曳效应与钉扎效应。可以发现,在相同的温度下随着保温时间的增加,其晶粒生长曲线的不同。首先,在1000℃下,体积分数较大的gh4169高温合金晶粒生长受到钉扎效应更强。此时δ相体积分数为1.7%的合金中,溶质拖曳效应要强于钉扎效应,而反观体积分数为4.16%的合金晶粒生长状况,其钉扎效应反而强于拖曳效应,如图1。

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3. 研究计划与安排

3.实验规划

第1-3周:查阅相关文献、完成外文翻译,明确研究内容、拟定工艺路线,完成开题报告。

第4-10周:查阅相关文献,完善、优化工艺路线,确定实验方案。

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4. 参考文献(12篇以上)

4. 参考文献不少于20篇(其中外文文献不少于10篇)

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