IN690高温合金热挤压工艺及组织演变规律研究

摘要

IN690高温合金是一种奥氏体型镍基变形高温合金，它具有高强度、良好的冶金稳定性、良好的焊接性和优良的加工特性，更重要是其具有优异的抗晶间应力腐蚀能力，已经成为核电管材方面的理想材料。本文通过实验数据和数值模拟的方法对IN690合金管材挤压过程进行了研究，为管材挤压的实际生产提供了理论依据。主要研究成果和结论如下：
　　(1)通过等温恒应变速率压缩实验得到的真应力-应变曲线，系统研究了IN690合金的热变形行为。并基于热压缩实验结果，建立了IN690合金的本构关系模型。
　　(2)对IN690合金挤压过程中的润滑行为进行数值模拟。研究了不同玻璃垫倾角下的挤压力变化，以及玻璃垫对挤压过程的影响。得到了玻璃垫合理的倾角和玻璃垫在挤压过程中的作用。
　　(3)通过有限元软件对IN690高温合金管材挤压成形过程进行多场耦合数值模拟，研究了不同工艺参数下温度场、应力场以及挤压力的变化规律。得到了不同工艺参数对管材挤压过程的影响规律。
　　(4)采用Fortran语言编制IN690合金的微观组织演变模型的子程序，并结合有限元软件Marc对IN690合金管材挤压过程进行了微观组织模拟，分析了不同工艺参数下管材挤压成形过程中晶粒尺寸、再结晶分数的演变规律。将模拟的平均晶粒尺寸与实验结果进行对比。验证了数值模拟的准确性，并获得了管材挤压过程合理的工艺参数。

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第1章绪 论

1.1引言

1.2 IN690高温合金简介

1.3挤压技术概况

1.4有限元法在塑性成形中的应用

1.5热成形过程的微观组织模型的建立

1.6国内外研究现状

1.7本课题的研究目的和主要内容

第2章IN690高温合金本构关系模型

2.1引言

2.2应力-应变曲线测试

2.3本构关系模型的建立

2.4本构方程的误差检验

2.5本章小结

第3章IN690合金管材挤压中玻璃润滑的仿真研究

3.1引言

3.2有限元法求解的基本步骤及流程

3.3 玻璃垫模型的建立

3.4 对玻璃垫合理倾角的模拟

3.5 对玻璃垫合理厚度的模拟

3.6对玻璃垫作用效果的模拟

3.7本章小结

第4章IN690高温合金管材热挤压多场耦合模拟

4.1引言

4.2 IN690高温合金挤压模拟参数的建立

4.3 IN690高温合金挤压温度场模拟

4.4预热温度的影响

4.5挤压速度的影响

4.6挤压比的影响

4.7本章小结

第5章IN690合金管材挤压过程的微观组织模拟

5.1引言

5.2 MSC.Marc的二次开发

5.3微观组织演变规律

5.4坯料预热温度对微观组织的影响

5.5挤压速度对微观组织的影响

5.6挤压比对微观组织的影响

5.7实验与模拟结果对比分析

5.8本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和获得的成果

致谢