高温合金盘锻件制备过程残余应力的演化规律及机制

毕中南^1,2，秦海龙^1,2，董志国³，王相平³，王鸣³，刘永泉³，杜金辉^1,2，张继^1,2

1. 钢铁研究总院高温合金新材料北京市重点实验室2. 北京钢研高纳科技股份有限公司3. 中国航发沈阳发动机研究所

摘 要：高温合金盘锻件制备工艺过程中形成的内部残余应力是涡轮盘件尺寸精度和使用稳定性的重要影响因素。本文综述了高温合金盘锻件内部残余应力的中子衍射法和轮廓法测试技术,以及残余应力在固溶淬火、时效热处理和零件加工过程的分布特征、演化规律和内在机制:高温合金盘锻件的内部残余应力主要源于淬火过程的温度梯度,以弦向和径向应力为主,沿截面轮廓呈"内拉外压"特征分布,其数值与淬火态合金的屈服强度相当;时效热处理后小部分残余应力通过塑性变形和蠕变释放;热处理过程中强化相的析出与残余应力演化存在显著交互影响;零件加工过程中,残余应力会随着加工余量脱离本体而被部分释放,残余应力在再平衡过程发生变化所引起的附加力矩是加工变形的主要原因。

关键词：高温合金;残余应力;中子衍射;轮廓法;涡轮盘锻件;