FGH96合金涡轮盘风冷淬火过程数值模拟OA

固溶热处理后的冷却过程是影响粉末高温合金涡轮盘组织和性能的关键过程,采用数值模拟研究了风冷过程气体流速、气管直径、旋转等工艺参数对涡轮盘毛坯温度分布、冷速的影响。结果表明,更高的气体流速、较小的气管直径,可强化涡轮盘毛坯表面换热,使其内部建立更大的温度梯度,获得更高的冷速;在盘坯旋转时,盘坯内部温度梯度更小,温度分布更均匀。采用数值模拟优化的风冷淬火工艺参数,即气体流速模型3、气管直径为10 mm、盘坯旋转进行实验验证。风冷淬火盘坯各位置晶粒尺寸均匀,为ASTM7.5~8级,与常规油淬盘坯一致。风冷淬火盘坯表面二次γ′相平均尺寸细小,约为200 nm,主要呈球形和方形;盘缘次之,约320 nm,主要呈方形;幅板和心部二次γ′相平均尺寸较大,约370~410 nm,主要呈蝶形。风冷淬火盘坯各位置二次γ′相平均尺寸和形貌的变化规律与油淬盘坯一致,但尺寸更小,蠕变性能优于油淬盘坯,是十分有应用前景的涡轮盘热处理淬火工艺。