迟来的喜讯,8万吨压机开始准备模锻四代机,舰载机用A100超级钢起落架

《中南大学》2012年加入收藏获取最新超高强度钢起落架锻造成形工艺研究陈春[摘要]:起落架是飞机的关键部件之一,用于支持飞机重量、吸收撞击能量,要求它具有高强、高韧、耐腐蚀、抗疲劳等综合力学性能。目前起落架主要面临加工方式落后、成形载荷大、晶粒度不达标等问题,严重影响了起落架的使用性能。本文采用整体模锻的工艺方法,开展了起落架在八万吨水压机上的锻造成形工艺研究,主要研究内容包括: (1)在Gleeble-1500热模拟实验机上,对23Co13Ni11Cr3Mo超高强度钢进行了等温压缩实验,研究了变形参数对流变应力和动态再结晶行为的影响,建立了高温塑性变形流变应力模型。研究结果表明:流变应力随变形温度的升高而降低,随变形速率的升高而升高,在高温低变形速率下动态再结晶行为比较明显。 (2)借助Leica-DMI5000M金相显微镜,对23Co13Ni11Cr3Mo超高强度钢等温压缩的微观组织进行分析,研究了变形参数对超高强度钢动态再结晶行为的影响规律,并基于再结晶理论与实验结果,建立了23Co13Ni11Cr3Mo超高强度钢动态再结晶模型。研究结果表明:变形温度在1000~1100℃范围内,动态再结晶充分,晶粒尺寸较细小,工艺稳定性好;变形速率较低,晶粒尺寸较大,但分布均匀,变形速率较高,晶粒尺寸较细,但分布不均匀。 (3)利用DEFORM有限元仿真平台,建立了大型超高强度钢起落架锻造成形工艺模型,制定了起落架在八万吨水压机上的锻造工艺路线,研究了不同工艺参数对起落架成形的影响规律。研究结果表明:采用预锻-终锻工艺路线极大地降低了成形载荷,能够在八万吨水压机上进行试验;变形温度升高,成形载荷的降低,同时增强了金属材料的流动性,易于充填;适当减小成形速度,能够改善起落架的变形均匀性,避免局部缺陷的产生。在变形温度为1050~1100℃、成形速度为1~5mm/s的条件下,起落架锻件的成形载荷均在八万吨以下,且起落架锻件成形效果良好、变形均匀。 (4)在23Co13Ni11Cr3Mo超高强度钢起落架锻造成形工艺模型基础上,建立了起落架锻造成形微观组织演变模型,研究了不同工艺参数对起落架锻件动态再结晶的影响规律。研究结果表明:变形量越大,起落架锻件晶粒尺寸越小;在变形温度为1050℃、成形速度为5mm/s的条件下,起落架锻件的微观组织较为理想,平均动态再结晶百分数高达79.8%,平均晶粒尺寸为20.4μm,晶粒度达到8~8.5级。


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