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第1章 热等静压整体成形技术1

1.1概述1

1.2热等静压技术3

1.2.1热等静压技术的基本原理4

1.2.2热等静压设备的发展4

1.2.3热等静压技术的主要应用领域7

1.3热等静压整体成形技术概述10

1.3.1热等静压整体成形技术及其发展10

1.3.2热等静压整体成形技术致密化机理12

1.3.3热等静压整体成形技术工艺研究14

1.3.4热等静压包套制造技术及其发展16

1.3.5热等静压模拟技术及其发展17

1.3.6热等静压整体成形技术存在的问题21

本章参考文献24

第2章 热等静压整体成形包套的设计与制造方法29

2.1概述29

2.2热等静压包套设计方法29

2.2.1有限元基本原理29

2.2.2形状优化方法基本原理34

2.2.3设计平台及实现方法35

2.3热等静压包套制造方法37

2.3.1包套材料的选用37

2.3.2包套快速制造工艺38

2.3.3致密化机理41

本章参考文献44

第3章 热等静压整体成形型芯的设计与优化方法48

3.1概述48

3.2热等静压型芯设计49

3.2.1型芯材料的选择49

3.2.2热等静压工艺51

3.3热等静压型芯有限元模拟52

3.3.1型芯的控形机理52

3.3.2有限元模拟结果与分析53

3.4热等静压型芯与制件组织分析55

3.4.1界面形貌与扩散55

3.4.2表面成形机理59

本章参考文献61

第4章 热等静压整体成形的数值模拟方法63

4.1概述63

4.2不锈钢粉末热等静压数值模拟63

4.2.1网格模型64

4.2.2材料性能参数64

4.2.3边界与初始条件67

4.2.4粉末致密化过程68

4.2.5温度场71

4.2.6等效柯西应力分布73

4.3试验验证分析74

4.3.1粉末材料75

4.3.2热等静压试验76

4.3.3变形分析77

4.3.4显微分析78

4.3.5力学性能研究79

4.4 Ti-6A1-4V粉末热等静压数值模拟81

4.4.1模拟及试验方案设计81

4.4.2几何外形设计及网格划分81

4.4.3热等静压工艺条件82

4.4.4材料的物理特性82

4.4.5试验验证方案84

4.4.6数值模拟结果分析85

4.5试验验证分析90

4.5.1三维测量结果分析90

4.5.2相对密度测量结果分析92

4.5.3残余应力测量结果分析94

4.5.4微观组织分析97

本章参考文献98

第5章 钛合金热等静压成形工艺及其制件性能研究102

5.1概述102

5.2不同热等静压温度对钛合金组织和性能的影响102

5.2.1热等静压工艺102

5.2.2热等静压制件微观组织105

5.2.3热等静压过程中微观组织演变109

5.2.4热等静压制件室温拉伸性能与断口分析111

5.3不同热等静压加载方式对钛合金微观组织与力学行为的影响115

5.3.1热等静压工艺115

5.3.2粉末表征116

5.3.3表面质量119

5.3.4 微观组织121

5.3.5拉伸性能123

5.3.6疲劳性能124

5.3.7强化机理125

5.4热等静压整体成形一种近α新型钛合金工艺研究128

5.4.1试验原材料128

5.4.2相变温度129

5.4.3热等静压工艺130

5.4.4物相识别131

5.4.5组织演变133

5.4.6高温力学性能137

本章参考文献141

第6章 镍基高温合金热等静压成形工艺及其制件性能研究145

6.1概述145

6.2 Inconel 625合金热等静压制件组织和性能145

6.2.1制件组织及形成机理145

6.2.2制件力学性能148

6.3 Inconel 625合金热等静压制件固溶处理工艺研究150

6.3.1固溶处理工艺150

6.3.2固溶保温温度对组织和性能的影响151

6.3.3固溶保温时间对组织和性能的影响154

6.3.4 固溶处理对断裂机理的影响156

6.4 FGH4097镍合金热等静压制件组织和性能156

6.4.1粉末材料157

6.4.2热等静压工艺157

6.4.3制件显微组织158

6.4.4力学性能分析160

6.5 FGH4097镍合金热等静压深冷处理工艺研究163

6.5.1试验方法163

6.5.2显微组织分析165

6.5.3力学性能分析166

本章参考文献171

第7章 热等静压整体成形新工艺研究176

7.1热等静压一体化成形具有涂层的零件表面特性研究176

7.1.1概述176

7.1.2试验原材料177

7.1.3热等静压工艺178

7.1.4制件与改性层物相分析179

7.1.5改性层微观组织182

7.1.6改性层截面微观硬度183

7.1.7摩擦磨损性能184

7.2钛合金整体零件的两步热等静压近净成形工艺研究187

7.2.1概述187

7.2.2两步法成形工艺188

7.2.3制件性能分析191

7.2.4组织形貌分析192

7.2.5断口形貌分析193

7.3热等静压同质包套工艺研究193

7.3.1复合工艺基本原理193

7.3.2复合工艺参数195

7.3.3微观组织分析198

7.3.4力学性能分析202

本章参考文献204

第8章 热等静压整体成形典型零件的应用案例208

8.1概述／208

8.2叶盘零件热等静压整体成形208

8.2.1目标零件分析208

8.2.2模具设计与优化208

8.2.3零件尺寸分析210

8.2.4显微组织分析212

8.3涡轮盘零件热等静压整体成形213

8.3.1目标零件分析213

8.3.2成形材料表征213

8.3.3包套优化设计与制造216

8.3.4热等静压工艺研究218

8.4其他零件的热等静压整体成形223

本章参考文献224