一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法技术

本发明专利技术公开了一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法，该方法包括：一、称取W粉、Re粉和HfC粉高能球磨后热压烧结得到钨铼碳化铪合金；二、通过热压缩试验得到不同条件下的应力、应变数据，然后建立本构关系模型和训练人工神经网络模型；三、判断两种模型的预测精确度并选择精确度高的模型用于钨铼碳化铪合金高温变形行为的预测；四、研究热压缩试验中试样的组织和织构演变，结合预测结果获取钨铼碳化铪合金高温变形行为。本发明专利技术通过对钨铼碳化铪合金热压缩试验获得的应力应变曲线与本构方程、人工神经网络、微观组织相结合，揭示了钨铼碳化铪合金变形行为与微观结构动态回复和动态再结晶的关系，对钨铼碳化铪合金变形行为具有更好的预测性。

【技术实现步骤摘要】
一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法
本专利技术属于金属材料
，具体涉及一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法。
技术介绍
钨(W)具有独特的力学性能，包括高熔点(3410℃)、高模量、优异的耐热性和烧蚀性，是高温应用的理想材料，应用范围包括涡轮机，聚变反应堆和动能穿透器。但纯钨在高温下的使用强度大大降低。合金化是提高材料强度的有效途径，铼(Re)的加入已被证明可以提高钨(W)的室温延性和高温强度。但由于储量少、价格高，铼不能大量添加以增强金属的强度。难熔金属作为基体和高温陶瓷作为增强材料的组合，产生了一系列具有独特化学、热学和力学性能的复合材料。在高温陶瓷增强材料中，碳化铪(HfC)具有最高的熔点和优越的力学性能，被认为是最有效的高温强化W的第二相颗粒。DongjuLee等报道混合碳化物可能有利于HfC-W复合材料的强化，形成强大的界面键，使载荷有效转移到HfC颗粒；同时验证了W-3Re-5HfC合金具有良好的高温力学性能，且W-3Re-5HfC合金还可应用于还原气氛或惰性气氛，与应用场合中的多种成分如推进器中的肼、氮、氢、氨等均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤一、分别称取W粉、Re粉和HfC粉作为原料粉末，采用高能球磨进行机械合金化处理，得到混合合金粉末，然后经热压烧结得到钨铼碳化铪合金；/n步骤二、在步骤一中得到的钨铼碳化铪合金上取试样进行热压缩试验，得到不同应变温度和不同应变速率条件下的应力、应变数据，然后分别建立本构关系模型和训练人工神经网络模型；/n步骤三、判断步骤二中建立的本构关系模型和训练好的人工神经网络模型的预测精确度，选择精确度高的模型用于钨铼碳化铪合金高温变形行为的预测；/n步骤四、研究步骤二中热压缩试验的不同应变温度和不同应变速率条件下试样的组...

【技术特征摘要】
1.一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、分别称取W粉、Re粉和HfC粉作为原料粉末，采用高能球磨进行机械合金化处理，得到混合合金粉末，然后经热压烧结得到钨铼碳化铪合金；
步骤二、在步骤一中得到的钨铼碳化铪合金上取试样进行热压缩试验，得到不同应变温度和不同应变速率条件下的应力、应变数据，然后分别建立本构关系模型和训练人工神经网络模型；
步骤三、判断步骤二中建立的本构关系模型和训练好的人工神经网络模型的预测精确度，选择精确度高的模型用于钨铼碳化铪合金高温变形行为的预测；
步骤四、研究步骤二中热压缩试验的不同应变温度和不同应变速率条件下试样的组织和织构演变，结合步骤三中选择的模型对钨铼碳化铪合金高温变形行为的预测结果，获取钨铼碳化铪合金高温变形行为。


2.根据权利要求1所述的一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法，其特征在于，步骤一中所述高能球磨采用行星高能球磨机进行，高能球磨采用的转速为350rpm～450rpm，时间为35h～45h，球料比为10～15：1；高能球磨后将混合合金粉末装入石墨模具中进行热压烧结烧结，烧结温度为2100℃，保温时间为30min，随炉冷却后得到钨铼碳化铪复合材料。


3.根据权利要求1所述的一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法，其特征在于，步骤二中所述应变温度为1200℃～1500℃，应变速率为0.001s-1～1s-1。


4.根据权利要求1所述的一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法，其特征在于，步骤二中所述热压缩试验采用Gleeble-1500热模拟试验机进行，试样为直径6mm、高度9mm的圆柱形试样，所述应变温度分别为1200℃、1300℃、1400℃和1500℃，应变速率分别为0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1、1s-1，所述热压缩试验的过程中各试样均以10℃/s的升温速率达到应变温度并保持0.5min～1.5min。


5.根据权利要求1所述的一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法，其特征在于，步骤二中所述在钨铼碳化铪合金上取试样进行热压缩试验的具体过程为：先在试样上凿出孔径×深度为的孔，将高温热电偶丝插入孔内并用高温水泥固定，然后在试样表面粘贴厚度为0.1mm的钽箔，以10℃/s的升温速率达到应变温度并保持0.5min～1.5min以保证试样温度均质化，再选定应变速率沿轴向压缩50％，立即进行水淬，延迟时间不超过3s以保持热压缩变形后试样的微观结构。


6.根据权利要求1所述的一种钨铼碳化铪合金高温变形行为的研究方法，其特征在于，步骤二中所述本构关系模型的建立过程包括：
(1)采用简化的Arrhennius方程作为本构关系模型，即：



其中，A、α、β和n1、n2为与特定应变温度无关的材料常数，Q为变形活化能，单位为k...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延超，张文，林小辉，梁静，薛建嵘，张新，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61