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1镍基合金的挤压特点1

1.1挤压成型技术1

1.1.1挤压成型技术的分类2

1.1.2挤压加工的特点3

1.2镁合金管材的挤压成型4

1.3铝合金的挤压成型5

1.4钢铁材料的挤压成型6

1.4.1冷挤压6

1.4.2温挤压6

1.4.3热挤压7

1.4.4无缝钢管的热挤压技术8

1.5镍基合金管材的生产工艺8

1.5.1感应加热扩孔10

1.5.2热挤压11

1.5.3冷轧/冷拔＋热处理12

1.6典型镍基合金的特点13

1.6.1蒸汽发生器传热管690合金13

1.6.2油井管G3合金15

1.7镍基合金管材制备过程中存在的问题18

1.7.1成材率18

1.7.2荒管内表面橘皮状缺陷18

1.7.3冷轧管和成品管内表面丝状皱折19

1.7.4成品管内壁细晶层及晶粒尺寸不均匀性21

1.7.5油井管G3合金荒管开裂22

1.7.6坯料温升引起的热塑性降低23

参考文献24

2镍基合金690的热变形行为26

2.1流变应力的影响规律26

2.1.1热变形行为的研究方案26

2.1.2流变应力曲线28

2.2本构关系的构建及验证32

2.3再结晶组织的影响规律38

2.3.1热变形参数对再结晶组织的影响39

2.3.2初始晶粒尺寸对热变形特性的影响48

2.3.3再结晶图53

2.4加工图的建立及应用分析56

2.4.1加工图的建立56

2.4.2加工图的分析61

2.4.3管材热挤压的控制原则64

2.5热变形组织演变模型及挤压组织控制66

2.5.1热变形过程中的组织演变及模型构建67

2.5.2动态再结晶71

2.5.3亚动态再结晶77

2.5.4晶粒长大83

参考文献86

3镍基合金G3的热变形行为87

3.1 G3合金的本构方程建立87

3.1.1真应力-真应变曲线87

3.1.2峰值应力的表征89

3.1.3 G3合金的本构方程91

3.2变形参数对微观组织的影响94

3.2.1变形温度以及应变速率的影响94

3.2.2应变量的影响97

3.3动态再结晶行为102

3.3.1真应力-真应变曲线103

3.3.2显微组织特征105

3.3.3动态再结晶动力学方程109

3.4 G3合金亚动态（静态）再结晶行为114

3.4.1双道次热压缩后G3合金的热变形特性116

3.4.2 G3合金的亚动态再结晶组织演化规律121

3.4.3热变形参数对G3合金亚动态再结晶行为的影响125

3.4.4亚动态再结晶动力学方程127

3.5 G3合金再结晶晶粒长大方程130

3.5.1 G3合金晶粒长大阶段的组织演化规律131

3.5.2晶粒长大模型验证134

参考文献136

4镍基合金GH536和825的热变形行为137

4.1 GH536合金137

4.1.1 GH536的相组成及析出规律138

4.1.2 GH536合金热加工性138

4.1.3 GH536合金的焊接性139

4.1.4 GH536合金的其他性能140

4.2 825合金140

4.2.1 825合金的热加工性141

4.2.2 825合金的焊接性141

4.2.3 825合金的耐腐蚀性142

4.3两种合金的组织特征142

4.3.1热力学模拟方法143

4.3.2 GH536合金的热力学平衡相143

4.3.3 GH536合金凝固过程中的元素再分配规律144

4.3.4合金元素对GH536平衡析出相的影响规律145

4.3.5合金元素对825合金平衡析出相的影响规律148

4.3.6 GH536合金相组成及相析出规律149

4.3.7 825合金的相组成及相析出规律151

4.4两种合金的热变形特征157

4.4.1两种合金的应力-应变曲线157

4.4.2两种合金的流变应力本构方程160

4.4.3两种合金热加工过程中的动态再结晶行为163

参考文献172

5 C-276和800H镍基合金及热变形行为173

5.1 C-276合金及其性能173

5.1.1 C-276合金生产过程175

5.1.2 C-276合金的性能176

5.2 C-276合金的组织特征184

5.3 C-276合金锭均匀化189

5.3.1均匀化理论分析190

5.3.2合金铸锭的组织分析192

5.3.3均匀化制度195

5.3.4均匀化效果196

5.4热加工塑性198

5.5热变形行为203

5.5.1变形参数对组织特征的影响204

5.5.2热压缩流变曲线特征208

5.5.3高温压缩的本构关系209

5.6 800H合金及热变形行为210

5.6.1 800H合金及性能210

5.6.2 800H合金的热变形行为212

5.6.3 800H合金的热加工图215

参考文献222

6镍基合金管材基于工艺优化的模拟223

6.1金属热变形的数值模拟技术研究现状223

6.1.1金属塑性加工主要的数值模拟技术223

6.1.2有限元法在金属塑性加工中的应用224

6.2 GH4169合金管材正挤压的有限元模拟229

6.2.1有限元模型的建立229

6.2.2挤压参数调整对结果的影响231

6.3 G3合金的管材挤压工艺优化有限元模拟239

6.3.1有限元模型的建立239

6.3.2材料特性与边界条件的定义239

6.3.3基准参数选择与参数调整方案241

6.3.4基准参数下挤压模拟结果分析242

6.3.5挤压参数调整对结果的影响246

6.4 690合金管材挤压的有限元模拟与正交试验优化255

6.4.1有限元模型的建立255

6.4.2材料特性与边界条件的定义255

6.4.3正交试验的设计258

6.4.4适宜参数组合的确定262

6.5合金特征对挤压工艺的关联影响性266

6.6 GH625和825合金管材挤压过程数值模拟268

6.6.1 GH536合金管材挤压模拟269

6.6.2 825合金管材挤压模拟273

参考文献278

7热挤压工艺与磨损和润滑280

7.1热挤压模具磨损研究现状281

7.2玻璃润滑热挤压工艺研究现状283

7.2.1玻璃润滑热挤压工艺介绍283

7.2.2玻璃润滑剂的研究现状285

7.2.3玻璃润滑剂的组成286

7.3 G3合金热挤压模具磨损行为287

7.3.1模具磨损计算模型288

7.3.2模具磨损特点291

7.3.3模具-坯料界面状态对模具磨损的影响293

7.4 G3合金热挤压过程中的润滑行为及与工艺的关系298

7.4.1玻璃润滑膜厚度计算公式299

7.4.2基于润滑特征的G3合金热挤压工艺参数的制定304

7.4.3 G3合金热挤压工艺对润滑用玻璃粉的黏度要求322

7.4.4 G3合金热挤压润滑用玻璃粉的组成设计328

7.5模具磨损和润滑对G3合金热挤压工艺的作用规律336

7.5.1润滑良好的模具磨损行为336

7.5.2基于模具最高工作温度的热挤压工艺参数选择340

7.5.3润滑效果对热挤压工艺的影响规律342

参考文献344

8热挤压工艺与组织控制346

8.1 G3合金组织演变模型的验证347

8.2热挤压工艺参数对G3合金管材内部晶粒的影响351

8.2.1坯料预热温度351

8.2.2挤压速度353

8.2.3圆角半径和模具预热温度354

8.2.4初始晶粒尺寸355

8.3 G3合金管材热挤压工艺参数选择357

8.3.1热挤压工艺参数选择准则357

8.3.2 G3合金热挤压工艺参数选择359

8.4 690合金热变形过程组织演变模型验证361

8.4.1 690合金热压缩实验条件下的验证361

8.4.2模型外推验证364

8.4.3热挤压过程组织演变模拟的可行性364

8.4.4用户定义子程序的开发366

8.4.5热挤压变形的有限元模型368

8.4.6热挤压组织预测可行性分析370

8.5热挤压工艺参数对荒管晶粒组织的影响372

8.5.1操作工艺参数372

8.5.2模具尺寸因素376

8.5.3摩擦润滑工艺条件377

8.5.4其他因素378

参考文献381

9 690合金冷轧退火组织控制及管材组织可控性382

9.1冷轧及退火处理工艺组织演变研究方案382

9.2冷加工对组织和硬度的影响规律386

9.2.1冷加工对显微组织的影响387

9.2.2冷加工对硬度的影响388

9.3退火处理工艺对组织和硬度的影响规律388

9.3.1退火处理工艺对晶粒尺寸的影响389

9.3.2退火处理工艺对碳化物回溶的影响393

9.3.3退火处理工艺对硬度的影响394

9.3.4退火再结晶晶粒长大模型395

9.4基于组织均匀性的冷轧退火处理工艺优化398

9.4.1组织均匀性研究方法399

9.4.2单道次冷轧退火后的组织均匀性401

9.4.3双道次冷轧退火后的组织均匀性404

9.5组织可控传热管关键生产工艺优化410

9.5.1组织可控的热挤压工艺参数优化411

9.5.2组织可控的冷轧退火处理工艺参数优化414

参考文献417