新型镍基粉末高温合金热挤压工艺有限元模拟与实验验证 Finite element simulation and experimental verification on hot extrusion of a novel nickel-base P/M superalloy

采用有限元模拟的方法对一种新型镍基粉末高温合金热挤压工艺进行了优化设计,分析讨论了几种主要参数对热挤压结果的影响,并通过热挤压实验验证了有限元模拟的可靠性。结果显示,在热挤压过程中,坯料初始温度对应力和温度影响显著,对应变速率和应变无明显影响;挤压杆速度是调整应力和应变速率的重要参数;采用较小的模角(小于45.0°)可以使应力、应变速率、应变和温度分布的均匀性大幅度提高,有效避免挤压棒材开裂和保证显微组织均匀性。由模拟结果推出的主要热挤压参数为:坯料初始温度1100℃,挤压杆速度40 mm·s~(-1),模角40.0°。将推荐的参数用于热挤压实验,结果证明了有限元分析结果准确,热挤压参数合理。