GH3128高温合金性能分析及市场行情

GH3128高温合金性能分析：

GH3128镍基高温合金以其在高温环境中使用时仍能保持热强性及抗高温氧化性,常用于发动机高温处的零部件的制造材料和航海设备暴露零部件。该金属在高温下的优良性能使其加工制造十分困难,因此本文通过GH3128镍基高温合金铣削实验并结合数学模型对该金属的切削机理进行研究。本文主要研究GH3128镍基高温合金的切削过程的切削力和表面加工质量;切削功率、切削参数的合理制定、机床夹具的设计等都是以切削力为主要参考依据,而表面粗糙度是目前衡量加工质量好坏的的参数,并且也常用来指导切削参数的选用。因此切削力以及加工质量对该材料加工应用有着十分重要的意义。由于GH3128很少有相关加工参数,因此采用灰色关联度和模糊综合评价方法对该材料的可加工性进行评估。在评估过程中针对模糊综合评价中高斯隶属度函数的缺点,通过构建新的函数替换原有的隶属度函数,大大简化了评估过程,降低了计算成本,提高了金属材料可加工性评估方法的应用性。结合已有的金属材料可加工性等级表,估计出材料GH3128的可加工性等级,然后参考同等级其他金属材料的切削参数,合理制定材料GH3128的切削参数。材料GH3128镍基高温合金在CAXA雕铣中心进行单因素试验和正交试验。在该实验中使用硬质合金端铣刀,该刀具表面带有AlTi涂层。由于实验采集到的切削力信号中耦合了许多噪声信号,常用功率谱密度法和滤波器滤波的方案已不能适用试验中采集到的切削力信号。因此,在滤波时使用功率谱密度分析和小波变换相结合的方法,对切削力信号进行分解滤波降噪获取含低噪声的力信号,提高了切削力可信度。根据试验数值分别建立了切削力和表面粗糙度的经典线性回归模型,而在回归模型的假设条件验证时,采用了Globaltest检验法进行了量化验证以提高模型的准确性。在建立机器学习模型时,对六种机器学习模型比较预测性能,并对各个切削参数的重要性进行分析。

GH3128高温合金蠕变特性：

GH3128镍基高温合金是现代航空航天、以及舰艇和工业燃气轮机的关键热端部件材料（如涡轮叶片、导向器叶片、燃烧室等）,也是核反应堆、化工设备、煤转化技术等工作环境非常严苛的重要高温结构材料。主要以GH3128高温镍基合金为分析对象,分析其在高温状况下蠕变行为,主要研究内容如下:应用Gleeble3800热力模拟试验机进行高温蠕变拉伸试验,分析GH3128高温镍基合金在高温状况下蠕变行为,选用合理的高温蠕变理论,将采集的试验数据,经过Origin9.0软件进行拟合处理,绘制出应变-时间曲线。确定蠕变模型,利用试验数据进行线性拟合,确定方程各参数,得到GH3128在高温状况下蠕变本构方程。分别应用基于外推法的Norton蠕变损伤理论和Kachanov-Rohatnov蠕变损伤理论,对950℃环境下GH3128高温镍基合金蠕变过程进行损伤分析,并对两种方法计算的损伤因子进行比较。应用有限元软件中原有的Norton蠕变模型,对试验过程进行模拟,发现有限元软件中的蠕变模型不能够很好地体现蠕变全过程。针对GH3128高温镍基合金蠕变进行研究,建立损伤-硬化蠕变模型,并利用UPFs将含有损伤-硬化蠕变模型的程序写入到ANSYS软件中,并把此模型模拟的试验结果与试验数据进行对比分析。以HTR-10中间换热器冷却管为例,当冷却管材料选用GH3128高温镍基合金时,对冷却管中三向应力进行分析,并计算考虑蠕变效应后的三向应力与弹性应力进行对比。考虑蠕变效应后改变管壁厚度和平均半径,对比分析冷却管中的应力变化。对冷却管进行蠕变屈曲分析,应用有限元法,采用蠕变方程式对模型进行模拟,选取管壁面应变随时间变化曲线,采用“曲率极大点"法,求解蠕变屈曲临界时间,并改变管壁厚度和平均半径,对比分析蠕变屈曲临界时间。