Введение к работе
Актуальность проблемы. Большая сложность и трудоемкость, ]
низкий коэффициент использования металла существующих в настоящее время технологических процессов обработки давлением высоколегированных !шкелевых сплавов приводят к непроизводительному расходу до- j рогог.тошего материала, повышению себестоиулсти изделий. В этой |
связи разработка и использование более прогрессивных методов изготовления полуфабрикатов из трудаодеформируемых плавов, а также усовершенствование существующих термомеханических реап-шв деформирования являются актуальными задачами современного машиностроения, связанного с использованием жаропрочных сплавов
Целью работы явились комплексное исследование механизмов пластического течения и причин пониженной деформируемости жаропрочных никелевых сплавов при высоких температурах, разработка путей усовершенствования.технологических процессов производства изделий из сплавов с различным содержанием упрочняющей ^-фазы.
Научная новдзна".
1. Разработана комплексная методика исследования изменение
структуры высоколегированных жаропрочных сплавов при близких
к солидусу температурах , позволяющая усовершенствовать методы выбора температурных режимов деформации. Показано, что такие структурные изменения приводят к высокотемпературному охрупчи-ванпю сплавов при деформировании, а. также к снижению пластических характеристик при рабочих температурах.
-
На основе экспериментальных данных построены математич окне модели, описывающие деформацию высоколегированных жаропро них никелевых сплавов ЭП957 и ЭП800 в различных ташературно-скоростных областях. Построены карты механизмов деформации этих сплавов.
-
Метод контрастного травления позволил наглядно проследить многократную рекристаллизацию зерен при низких скоростях деформации (вплоть до Юс), оценить степень деформации, необходимую для начата рекристаллизация, а также общее количес во рскристаллизованнцх и нерекристаллпзованннх зерен, формируї щихся при различных температурно-скоросткых условиях дес*ормлрс
.— a —
ния в сплавах ЗП800 и 2П957. Для сплава 2П957 метод контрастного травления был применен впервые.
4. Методами математического моделирования получены зависи
те сти верхней и нижней границы температурного интервала, в кото
ром возможна пластическая обработка без разрушения, от содержа- .
ния упрочняющей fl- фазы в сплавах.
На основе проведенных экспериментов установлено, что уменьшение скорости деформирования и скорости нагрева повышает верхнюю границу температурного интзрвала пластичности наиболее ! труднодеформируемого из исследованных сплавов - ЭП957.
-
Математически исследовано распределение накопленных степеней деформации при однопереходной штамповке рабочих лопа- і ток П ступени ГГЭ 150 из сплава ЭП957, показана невозможность формирования разнозернистой структуры в результате критического ; роста зерен.
-
Разработана ресурсосберегающая технология штамповки модельных дисков из жаропрочных никелевых сплавов с литейного нагрева.
7. Впервые опробован в порошковом состоянии сплав ЭП957.
Практическая ценность и реализация результатов работы. і
Полученные математические зависимости, связывающие основные термомеханические параметры, а также позволяющие оценить ширину температурное) интервала деформирования, построенные карты механизмов деформации, результаты высокотемпературных металлографических исследований дают возможность научно обоснованного выбора рациональных термомеханических параметров процессов обработки давлением.
Исследование математическими методами процесса однопереход-і
ной штамповки рабочих лопаток П ступеїда ГТЭ-150 из сплава ЭП957 :
позволило оценить допустимость этого процесса с целью обеспече
ния формирования однородной структуры. і
- є -
Разработанная технология штамповки жаропрочных сплавов с литейного нагрева позволила повысить коэффициент использования металла, снизить трудоемкость и энергоемкость технологического процесса изготовления заготовок.
Разработанные технологии ковки и штамповки крупногабаритных крышек и фланцев из сплавов ЗИ435 и ЭИ612 были реализованы при изготовлении деталей химического реактора для Зиминского хишческого завода.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.
Объем работы. Диссертация изложена на 256 страницах машинописного текста, состоит из- введения, 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы из 116 наименований и 9 приложений, содержит 84 рисунка и 36 таблиц.