冷却方式对GH4169合金环件残余应力与硬度影响研究

"冷却方式对GH4169合金环件残余应力和硬度的影响" 本文主要探讨了冷却方式对GH4169镍基高温合金环件残余应力和硬度的影响。GH4169合金是一种广泛应用的高温结构材料，其在航空、航天等领域有重要用途。在锻造过程中，冷却方式的选择对于工件的内部应力状态和力学性能至关重要。 研究人员杨艳慧、赵兴东等人通过X射线衍射法和盲孔法这两种科学的方法，对比分析了空冷和水冷两种冷却方式处理后的GH4169合金环件的残余应力。实验结果显示，虽然不同的冷却方式并未显著改变锻环内残余应力的分布规律，但它们对残余应力的数值产生了明显差异。具体来说，随着冷却速度的增加，残余应力的数值也相应增大。这表明快速冷却（如水冷）可能导致更高的内部应力积累。 进一步分析表明，冷却速度对径向残余拉应力作用层深度的影响大于环向残余应力。在环件端面2.5mm深处，观察到了大约100~350MPa的残余压应力，且空冷处理的环件端面残余应力分布更为均匀。 此外，研究还涵盖了硬度测试。空冷后的GH4169合金环件端面硬度分布表现出更好的均匀性，相较于水冷，这可能是由于空冷过程中更缓和的冷却速率允许材料内部有更充分的组织调整，从而减少了硬度不均的现象。 关键词涵盖了环件、残余应力、硬度、X射线衍射法、盲孔法以及GH4169合金，这些关键词揭示了研究的主要关注点和技术手段。这项工作对于优化GH4169合金的热处理工艺，减少残余应力，提高部件的服役性能具有重要意义，尤其对于需要长期在高温环境下工作的航空发动机等应用领域。 该研究通过实验数据证实了冷却方式对GH4169合金环件性能的重要影响，为空冷和水冷这两种冷却方式在实际生产中的选择提供了理论依据，对于提升产品质量和延长使用寿命具有实践指导价值。同时，这一研究也对高温结构材料的塑性成形过程仿真及工艺设计研究提供了新的参考。