高端制造背景下高溫合金徑向鍛造技術(shù)研究進(jìn)展與應(yīng)用展望——結(jié)合航空航天能源等領(lǐng)域?qū)Ω邷睾辖鸩考母咝阅苄枨螅C述徑向鍛造技術(shù)在高溫合金棒材制備中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1、引言

在現(xiàn)代制造業(yè)中，高溫合金憑借其優(yōu)異的耐高溫及耐腐蝕性能，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源及汽車等重要行業(yè)。這些應(yīng)用對(duì)材料的性能提出了極高的要求，尤其是在極端工作環(huán)境下[1]。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)高溫合金棒材的微觀組織進(jìn)行精確調(diào)控極為不易，例如在鍛造過程中，GH4169合金中δ相的析出量、形貌和分布很難控制，而其對(duì)GH4169合金高溫下的力學(xué)性能有很大影響[2]。GH4720Li合金在鍛造棒材成型時(shí)，表面會(huì)出現(xiàn)裂紋以及粗晶層[3]。由于GH4037合金棒材軋態(tài)組織不均勻，棒材表層常常會(huì)出現(xiàn)粗大晶粒，造成探傷時(shí)出現(xiàn)雜波超標(biāo)[4]。因此，如何有效地加工和改善高溫合金的微觀組織和機(jī)械性能，是材料科學(xué)和制造技術(shù)研究的重要課題。

徑向鍛造作為一種先進(jìn)的金屬成型技術(shù)，因其高效率、材料利用率高和能顯著改善鍛件的微觀結(jié)構(gòu)而受到工業(yè)界的廣泛關(guān)注。徑向鍛造起源于1950年，屬于一種獨(dú)特的鍛造技術(shù)。在鍛造過程中，多對(duì)對(duì)稱排列的錘頭對(duì)坯料進(jìn)行高頻徑向敲打，坯料的形狀無論是方形還是圓形，都在機(jī)械手的夾持下旋轉(zhuǎn)并軸向移動(dòng)，從而在多錘頭螺旋式變形下軸向伸長(zhǎng)[5]。用于徑向鍛造工藝的機(jī)器稱為精鍛機(jī)，在國(guó)際上被稱作徑向鍛造機(jī)。徑向鍛造機(jī)集成了液壓傳動(dòng)、微電子、自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊、傳感測(cè)試等多項(xiàng)技術(shù)，是一種先進(jìn)的少、無切削加工設(shè)備。目前全球主要的徑鍛機(jī)制造商有奧地利GFM、德國(guó)SMS等幾家公司。中國(guó)境內(nèi)的徑鍛機(jī)多從國(guó)外進(jìn)口，比如久立集團(tuán)引進(jìn)了一臺(tái)SMS18MN的液壓徑鍛機(jī)。目前我國(guó)蘭石集團(tuán)成功研發(fā)了1.6MN的機(jī)械式徑向鍛造機(jī)，并構(gòu)建了一條涵蓋加熱、鍛造、矯直的全自動(dòng)棒材徑向鍛造生產(chǎn)線。

目前高溫合金棒材常常經(jīng)過快鍛、徑向鍛造或者“快鍛+徑向鍛造”組合的方式進(jìn)行制備。自由鍛是從坯料心部向外變形，終鍛溫度低，表面會(huì)存在比較嚴(yán)重的冷變形組織，而且坯料外緣存在較大的小變形區(qū)，表面質(zhì)量和精度較差。徑向鍛造是從坯料外緣向心部變形，會(huì)提高表面質(zhì)量。此外，徑向鍛機(jī)由于鍛打頻率較高(每分鐘最低錘擊頻次是快鍛液壓機(jī)的2倍)，坯料在形變時(shí)產(chǎn)生的熱量足以補(bǔ)償其向環(huán)境散失的熱量，使得其在加工過程中溫度波動(dòng)不大，幾乎等同于恒溫鍛造[7]。因此徑向鍛造更適合窄熱加工溫度區(qū)間高溫合金的鍛造。

盡管徑向鍛造技術(shù)在實(shí)驗(yàn)和小批量生產(chǎn)中取得了顯著進(jìn)展，但在工業(yè)應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)，例如設(shè)備成本高、工藝參數(shù)控制復(fù)雜等問題。本文旨在綜述徑向鍛造工藝的特點(diǎn)、以及高溫合金在徑向鍛造過程中的組織變化和鍛透性分析。重點(diǎn)分析了高溫合金在徑向鍛造過程中存在的問題，提出可操作的解決方法，為高溫合金的徑向鍛造工藝提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)參考。

2、徑向鍛造工藝簡(jiǎn)介

圖1a展示了具備高頻脈沖鍛打與多方向模鍛特性的徑向鍛造裝置，其中高頻脈沖鍛打使得每次形變量較小，導(dǎo)致金屬形變速率較低，金屬流動(dòng)距離短，摩擦力小，形變趨于均勻(圖1b)。利用多達(dá)八個(gè)錘頭沿徑向?qū)ε髁线M(jìn)行鍛造，使坯料處于三向應(yīng)力狀態(tài)，有助于增強(qiáng)金屬的塑性。因此，徑向鍛造工藝生產(chǎn)的鍛件具有優(yōu)良的力學(xué)性能，內(nèi)部組織致密，抗拉強(qiáng)度和沖擊韌性優(yōu)良[8]，非常適合制造高溫合金部件。

2.1徑向鍛造特點(diǎn)

徑向鍛造可以從坯料的溫度上分為熱徑鍛、冷徑鍛、溫徑鍛3類，分別指坯料溫度在完全再結(jié)晶溫度以上、室溫、室溫以上完全再結(jié)晶溫度以下的徑鍛方法[9]。熱徑鍛是高溫合金棒材成型常用的徑鍛方式。

2.1.1徑向鍛造工藝參數(shù)

徑向鍛造中比較關(guān)鍵的工藝參數(shù)影響因素有:旋轉(zhuǎn)角度、軸向進(jìn)給量、鍛打頻率、徑向壓下量和鍛造溫度。

(1)旋轉(zhuǎn)角度:在徑向鍛造過程中，鍛件會(huì)隨夾持端的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，因此旋轉(zhuǎn)角度即是夾持端的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。每次錘頭鍛造時(shí)，鍛件都會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，因此鍛造出的棒材外緣實(shí)際是多邊形。鍛件的多邊形邊數(shù)直接受鍛造時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度影響，而非鍛件直徑。邊數(shù)增加，鍛件形狀更趨向圓形。在徑向鍛造機(jī)鍛打次數(shù)固定的情況下，可以調(diào)整夾持端的旋轉(zhuǎn)角度。選擇旋轉(zhuǎn)角度時(shí)應(yīng)在保證產(chǎn)品外表質(zhì)量的前提下，盡可能采用較高的旋轉(zhuǎn)角度和較大的軸向進(jìn)給速度，以提升生產(chǎn)效率[6]。

(2)軸向進(jìn)給量:軸向進(jìn)給量定義為單位時(shí)間內(nèi)夾頭軸向移動(dòng)的距離。雖然可以通過增加軸向進(jìn)給量來提高生產(chǎn)率，但會(huì)減少鍛造過程中的鍛打次數(shù)，從而可能導(dǎo)致鍛件表面質(zhì)量下降。增加軸向進(jìn)給量會(huì)增大塑性變形區(qū)，一方面會(huì)增大設(shè)備負(fù)載，另一方面會(huì)提升鍛件溫度[10]。

(3)鍛打頻率:鍛打頻率是指單位時(shí)間內(nèi)錘頭對(duì)鍛件的鍛打次數(shù)，通常以每分鐘的鍛打次數(shù)來表示。在徑向鍛造工藝中，鍛打頻率是一個(gè)重要參數(shù)，直接影響生產(chǎn)效率、鍛件成形質(zhì)量以及設(shè)備負(fù)載。常見的徑向鍛造機(jī)的鍛打頻率范圍在80~240r/min之間[11]。對(duì)于高溫合金鍛件,鍛打頻率通常較低,在80~120r/min之間,以確保鍛件質(zhì)量。

(4)徑向壓下量:徑向壓下量是指單次鍛打時(shí)鍛件徑向尺寸的減少量。在設(shè)備承受范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能增大徑向壓下量，以增強(qiáng)鍛件的鍛透性并提升生產(chǎn)效率。不過，若徑向壓下量和軸向進(jìn)給量同時(shí)過大時(shí)，鍛件表面可能會(huì)產(chǎn)生螺旋狀褶皺。因此，要根據(jù)軸向進(jìn)給量、旋轉(zhuǎn)角度等工藝參數(shù)，控制合適的徑向壓下量。

(5)鍛造溫度:鍛造溫度直接影響坯料的初始晶粒尺寸，進(jìn)而影響鍛造過程中鍛件的組織演化。在徑向鍛造時(shí)，鍛件熱量的損失主要體現(xiàn)在坯料與外界環(huán)境的熱交換以及坯料與錘頭的熱交換。在徑向鍛造過程中，鍛造所需時(shí)間較短，而且錘頭與鍛件的接觸時(shí)間較短，因此鍛件的溫降小，高速鍛打時(shí)鍛件心部溫度會(huì)有顯著升高。針對(duì)GH4169合金棒材徑向鍛造的研究表明，晶粒尺寸主要受始鍛溫度影響，而δ相的析出形態(tài)與數(shù)量則受終鍛溫度的影響，以上最終會(huì)影響成品棒材的組織和性能[12]。

2.1.2徑向鍛造工藝參數(shù)

徑向鍛造設(shè)備的錘頭一般安裝2個(gè)或4個(gè)。兩錘頭徑向鍛造機(jī)與傳統(tǒng)的快鍛機(jī)非常相似，因?yàn)槎际褂昧藘蓚€(gè)錘頭。然而，徑向鍛造機(jī)與傳統(tǒng)的快鍛機(jī)相比，具有更高的壓下速率[13-14]。雙錘頭徑向鍛造機(jī)如圖2a所示[15]，經(jīng)過適當(dāng)?shù)母脑欤摍C(jī)器還可以使用四個(gè)錘頭。錘頭安裝在通過偏心凸輪由單一驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的搖臂上。在工件變形后，錘頭通過彈簧復(fù)位。通過調(diào)整螺紋套管，可以控制錘頭之間的距離以及工件在軸向上的進(jìn)給。由于錘頭的快速?zèng)_擊，錘頭內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量熱量。為了避免過熱，錘頭采用了水冷系統(tǒng)。一般來說，四錘頭徑向鍛造機(jī)比兩錘頭徑向鍛造機(jī)更常用，如圖2b所示[16]。四錘頭徑向鍛造機(jī)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是可以在一個(gè)道次中生產(chǎn)方形和圓形工件，而兩錘頭徑向鍛造機(jī)通常需要進(jìn)行多道次加工[17]。總體上，四錘頭鍛造機(jī)比兩錘頭鍛造機(jī)更復(fù)雜且成本更高[18]。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式，徑向鍛造設(shè)備可分為三大類:機(jī)械驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)以及機(jī)液混合驅(qū)動(dòng)(圖2)。在機(jī)械驅(qū)動(dòng)方式的錘頭結(jié)構(gòu)中，偏心軸驅(qū)動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)的調(diào)節(jié)螺紋將這一運(yùn)動(dòng)傳遞至錘頭。為確保錘頭的同步運(yùn)動(dòng)，采用了一個(gè)齒輪系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)四個(gè)偏心軸，該系統(tǒng)使得鍛錘的行程位置能夠通過四組蝸輪蝸桿實(shí)現(xiàn)同步或成對(duì)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同形狀的工件，如圖2c所示[16]。GFM公司開發(fā)的SX系列和SKK系列徑向鍛造機(jī)是此類設(shè)備的典型代表。

圖2d展示了液壓驅(qū)動(dòng)的原理，即通過液壓缸推動(dòng)活塞，進(jìn)而帶動(dòng)錘桿，實(shí)現(xiàn)錘頭的往返運(yùn)動(dòng)[16]。全液壓驅(qū)動(dòng)的徑向鍛造機(jī)與機(jī)械驅(qū)動(dòng)有所不同，它能根據(jù)錘頭的下壓量和負(fù)載情況，自動(dòng)進(jìn)行鍛造速度和打擊頻率的無級(jí)調(diào)節(jié)。因?yàn)檫@些材料在變形過程中會(huì)產(chǎn)生顯著的溫升效應(yīng)，這種特性特別適用于高溫合金材料的鍛造。通過控制變形速度和頻次，可以避免過熱或過度降溫，從而保持在理想的變形溫度區(qū)間內(nèi)。錘頭和模具直接連接在液壓驅(qū)動(dòng)的部件上，使得變形量和變形速率能夠得到精確控制。典型的如SMS Meer公司研發(fā)的SMX系列徑向鍛造機(jī)、SMI系列徑向鍛造機(jī)。

圖2e為機(jī)液混合式驅(qū)動(dòng)的錘頭設(shè)備，安裝在八角形機(jī)架上的四個(gè)偏心軸，是錘頭驅(qū)動(dòng)力的主要來源。這些偏心軸由鍛造箱內(nèi)部的同步齒輪系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。通過調(diào)整與偏心軸相連的液壓墊的體積來控制錘頭的行程位置。液壓墊不僅負(fù)責(zé)行程的調(diào)節(jié)，還提供了過載保護(hù)，并能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍛造力。由于液壓墊體積小巧，使得鍛造機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得非常緊湊[19]。該設(shè)備的鍛打頻率由偏心軸的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來決定。此類設(shè)備的典型代表如GFM公司研發(fā)的RF系列徑向鍛造機(jī)。

3、徑向鍛造過程中的組織演變

3.1加工硬化和回復(fù)

加工硬化和回復(fù)是溫鍛過程中與晶粒組織變化相關(guān)的兩個(gè)重要過程[20]。加工硬化現(xiàn)象發(fā)生在鍛造變形過程中，主要表現(xiàn)為材料形變?cè)龃蟆⒉牧蠌?qiáng)度增加，而塑性下降。材料中位錯(cuò)密度的增加是加工硬化的重要因素，在塑性變形過程中，位錯(cuò)數(shù)量持續(xù)上升并相互纏繞，最終形成密集的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)(位錯(cuò)墻)。材料中的這些位錯(cuò)，經(jīng)過位錯(cuò)增殖機(jī)制，逐漸形成密集的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致材料強(qiáng)度的顯著增加。在正常狀態(tài)下，典型的位錯(cuò)密度約為10^11m^-2，而在變形加工后則顯著增大到約10^16m^-2。回復(fù)和再結(jié)晶過程是影響鍛件微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素，均受到加工硬化過程的影響[21]。在金屬變形過程中，部分形變功被吸收，導(dǎo)致內(nèi)能升高，結(jié)構(gòu)缺陷增多。當(dāng)材料重新被加熱時(shí)將經(jīng)歷回復(fù)過程，此過程會(huì)降低位錯(cuò)密度，從而形成更穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)。

采用約化溫度T=T/T_m(T為材料溫度，T_m為材料熔點(diǎn))進(jìn)行溫度區(qū)間的劃分，主要分為3個(gè)區(qū)間:0.1<T<0.3為低溫回復(fù)區(qū)間，點(diǎn)缺陷快速運(yùn)動(dòng)并且消失;0.3<T<0.5為中溫回復(fù)區(qū)間，隨著溫度的提升，原子的活動(dòng)能力加強(qiáng)，位錯(cuò)可能會(huì)發(fā)生滑移或交滑移，從而形成亞晶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致位錯(cuò)密度降低;T>0.5為高溫回復(fù)區(qū)間，由于原子活動(dòng)能力持續(xù)增強(qiáng)，位錯(cuò)可能發(fā)生攀移和多邊化等過程[22]。回復(fù)發(fā)生的程度與應(yīng)變、溫度和時(shí)間相關(guān)，通常隨著變形的增加、溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)，材料的回復(fù)程度增加。此外，回復(fù)與材料的堆垛層錯(cuò)能有關(guān)，它代表材料內(nèi)發(fā)生層錯(cuò)所需的能量，位錯(cuò)的滑移、攀移和交滑移將會(huì)受到層錯(cuò)的阻礙，進(jìn)而阻礙回復(fù)過程的發(fā)生，因而材料的堆垛層錯(cuò)能越低(如鎳基高溫合金)，越易發(fā)生回復(fù);反之則材料的回復(fù)越難發(fā)生，繼而材料中的位錯(cuò)密度會(huì)更高，亞晶結(jié)構(gòu)相應(yīng)地會(huì)較少。

3.2再結(jié)晶

高溫合金在熱變形過程中，主要依賴再結(jié)晶機(jī)制來實(shí)現(xiàn)晶粒的細(xì)化。當(dāng)合金在塑性變形中累計(jì)的位錯(cuò)密度達(dá)到一個(gè)臨界水平時(shí)，變形晶粒內(nèi)部將形成細(xì)小且無明顯缺陷的再結(jié)晶核心。這些核心在適宜的熱變形條件下，能夠吸收周圍的變形晶粒逐漸長(zhǎng)大，從而促進(jìn)晶粒細(xì)化。再結(jié)晶行為主要包括動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(DRX)、亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(MDRX)、靜態(tài)再結(jié)晶3種(SRX)[23]。其中MDRX和SRX又稱為后動(dòng)態(tài)再結(jié)晶[24]。

DRX指材料在熱變形過程中發(fā)生的再結(jié)晶現(xiàn)象，也是徑鍛過程中晶粒細(xì)化非常重要的一部分。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程涉及兩個(gè)階段，即形核階段和隨后的長(zhǎng)大階段，新晶粒的產(chǎn)生會(huì)使材料的晶粒細(xì)化，從而提升零件的綜合力學(xué)性能，根據(jù)本課題組研究，GH4169的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形貌如圖3所示。根據(jù)形成機(jī)制的不同，DRX可分為3類:不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(DDRX)、連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(CDRX)以及幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(GDRX)，具體分類如圖4所示[25]。在鎳基高溫合金中，再結(jié)晶機(jī)制以DDRX為主，CDRX為輔[26]。不過也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，這3種類型的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶沒有嚴(yán)格的分界線，極有可能同時(shí)發(fā)生[27]。

1950年,Beck等人[28]首次觀察到了不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象。材料變形過程中，各晶粒的變形量有異，變形量大的晶粒，其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的能量較高;變形量小的晶粒內(nèi)的儲(chǔ)存能較小。為了減少晶粒內(nèi)部的形變儲(chǔ)能，晶界會(huì)從形變儲(chǔ)能低的晶粒向高的晶粒推移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)材料能量的降低。非連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶主要以晶界凸出的方式形核，在晶界遷移的過程中晶界掃過的區(qū)域位錯(cuò)密度會(huì)變?yōu)?，如果滿足形核條件，晶界移動(dòng)掃過的區(qū)域出現(xiàn)再結(jié)晶形核，在金相組織中表現(xiàn)為項(xiàng)鏈狀態(tài)的組織[29]。不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象具有易于觀察的長(zhǎng)大過程。通常的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程如不進(jìn)行特殊說明，即指不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象，這也是相關(guān)研究最多的一種動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形式。根據(jù)Azarbarmas研究發(fā)現(xiàn)，GH4169合金在不同溫度不同應(yīng)變速率下的再結(jié)晶機(jī)制，低溫高應(yīng)變速率時(shí)CDRX成為再結(jié)晶的主導(dǎo)，高溫低應(yīng)變速率時(shí)DDRX為主要的再結(jié)晶機(jī)制[30]。

連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶主要是出現(xiàn)在變形程度較大，并且內(nèi)部具有較高層錯(cuò)能的高溫合金中，容易出現(xiàn)在具有高位錯(cuò)密度的三叉晶界處。連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶主要以亞晶粒的合并形核以及長(zhǎng)大的方式進(jìn)行，形成過程如圖5所示[31]。在外力作用下，晶界內(nèi)部首先產(chǎn)生亞晶界，隨后亞晶界隨著位錯(cuò)數(shù)量的增多會(huì)將位錯(cuò)吸收，導(dǎo)致亞晶界角度增大，最終這些亞晶界轉(zhuǎn)化為大角度晶界，從而形成再結(jié)晶的晶粒。轉(zhuǎn)變過程會(huì)降低材料內(nèi)部的變形能和位錯(cuò)密度，而且通過再結(jié)晶，也能形成均勻分布的細(xì)小再結(jié)晶組織，改善材料性能。Zhang等人[32]發(fā)現(xiàn)在較小的應(yīng)變和較低的變形溫度容易發(fā)生CDRX。Lin等人[33]認(rèn)為CDRX發(fā)生在中等應(yīng)變情況下，同時(shí)在較低的溫度下也容易發(fā)生CDRX。

幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象也與亞晶界和亞晶結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變相關(guān)，而其與DDRX的主要區(qū)別在于幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象針對(duì)變形量極大的情況，在此種情況下晶粒在某一方向發(fā)生極大的變形，隨著變形量的增大，原有晶界不斷靠近，但亞晶結(jié)構(gòu)幾乎不發(fā)生變化。隨著變形量的逐漸增加，原有晶界發(fā)生碰撞和合并而導(dǎo)致亞晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌木Я＃M(jìn)而產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象[34]。

通常材料在變形結(jié)束后的多道次保溫過程中組織會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的演變，會(huì)發(fā)生后動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，如圖6所示[23]。MDRX指DRX過程產(chǎn)生的再結(jié)晶晶核在變形后未發(fā)生長(zhǎng)大的情況下，若材料的溫度低于臨界溫度，這些再結(jié)晶晶核會(huì)直接發(fā)生長(zhǎng)大過程并形成較高的形變層狀晶粒組織。當(dāng)材料在變形過程中的變形量小于此臨界應(yīng)變量，但變形后的儲(chǔ)能大到足以在加熱條件下驅(qū)動(dòng)再結(jié)晶過程時(shí)，就會(huì)在材料中發(fā)生SRX現(xiàn)象，圖7為靜態(tài)再結(jié)晶組織示意圖[35]。

3.3晶粒長(zhǎng)大

晶粒長(zhǎng)大過程是材料組織演化中的重要過程，其直接影響材料最終的晶粒尺寸。其機(jī)理是在一定的溫度條件下，材料中組織的晶界能可能處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，此時(shí)為降低局部能以達(dá)到更穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)，材料中的晶界將會(huì)發(fā)生遷移和合并，以減少材料中晶界的總面積，相應(yīng)地就會(huì)存在晶粒的增大、收縮與合并過程，其對(duì)于材料組織變化的反應(yīng)就會(huì)是晶粒長(zhǎng)大過程。根據(jù)課題組的研究，圖8為鍛態(tài)GH4169合金在不同溫度下經(jīng)過不同保溫時(shí)間后的晶粒尺寸變化趨勢(shì)。

晶粒長(zhǎng)大過程在材料的各個(gè)熱變形過程中均會(huì)發(fā)生，包括鍛制時(shí)的熱狀態(tài)，變形過程和變形后材料仍處于較高溫度的一段過程。晶粒長(zhǎng)大過程主要受到溫度、固溶元素、第二相顆粒和織構(gòu)的影響，溫度是其中最重要的影響因素[37]。其通過影響晶界的遷移驅(qū)動(dòng)力和速度對(duì)晶粒長(zhǎng)大存在明顯的影響，溫度升高會(huì)明顯促進(jìn)晶粒的長(zhǎng)大過程。固溶元素和第二相顆粒對(duì)晶粒長(zhǎng)大的影響主要源于其妨礙晶界遷移的釘扎效應(yīng)，其具體影響與固溶元素和第二相顆粒的含量、類型、尺寸和分布等緊密相關(guān)，影響較為復(fù)雜。此外，若晶界遷移的驅(qū)動(dòng)力未突破釘扎效應(yīng)的阻礙，晶粒的長(zhǎng)大速度將較為緩慢，之后逐漸達(dá)到一種穩(wěn)定尺寸;釘扎效應(yīng)導(dǎo)致晶界的再分布和析出過程，因此第二相粒子的存在將對(duì)晶粒長(zhǎng)大有重要影響。由于第二相粒子將在長(zhǎng)大過程中發(fā)生消耗和Ostwald熟化過程，釘扎效應(yīng)將減弱，而若晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力突然增加了釘扎效應(yīng)的阻礙，則晶粒將發(fā)生較為快速的長(zhǎng)大，這稱為奧氏體晶粒的粗化現(xiàn)象。晶粒生長(zhǎng)過程中，織構(gòu)的存在亦起到阻礙作用，原因在于織構(gòu)較多的材料里，低能量的小角度晶界(亞晶界)較多，這些晶界會(huì)增大晶粒長(zhǎng)大所需要的驅(qū)動(dòng)力[38]。

4、徑向鍛造過程中的鍛透性分析

在鍛造過程中，坯料縱截面上塑性變形能達(dá)到的深度被稱為鍛透性。為了對(duì)鍛透性進(jìn)行量化分析，確立了鍛透性的標(biāo)準(zhǔn):若坯料心部的等效應(yīng)變值超過0.2，判定為完全鍛透(即鍛透性達(dá)到100%)[39]。鑄態(tài)材料通常含有缺陷(內(nèi)部空洞、疏松和夾雜等)，這些缺陷使得以鑄態(tài)材料生產(chǎn)的產(chǎn)品無法滿足力學(xué)性能的要求。徑鍛開坯可以消除金屬在熔煉時(shí)產(chǎn)生的疏松縮孔等缺陷，并改善微觀組織結(jié)構(gòu)。由于徑鍛開坯可以較為完整地保存金屬流線，因此開坯后材料的力學(xué)性能通常高于鑄態(tài)材料，生產(chǎn)的產(chǎn)品也具備更優(yōu)的力學(xué)性能和更長(zhǎng)的使用壽命。晶粒組織的變形以及熱激活狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和晶粒生長(zhǎng)過程是鑄錠開坯的本質(zhì)。通過再結(jié)晶過程，鑄錠可形成細(xì)小晶粒，從而獲得加工性能良好的坯料，為后續(xù)加工提供便利[40]。

4.1經(jīng)驗(yàn)三角形法

德國(guó)人最早根據(jù)經(jīng)典理論提出了GFM精鍛機(jī)的鍛透性概念，該概念以錘頭與坯料的接觸長(zhǎng)度作為底邊，形成一個(gè)等腰直角三角形,據(jù)此三角形的深度來判定鍛透性(圖 9)[15]。圖 9中, D為坯料的原始直徑; A、 B、 C(等腰直角三角形頂點(diǎn)):AC代表錘頭與坯料在鍛造過程中的接觸長(zhǎng)度(作為三角形的底邊)。根據(jù) GFM經(jīng)典理論,以AC為底邊構(gòu)造等腰直角三角形,頂點(diǎn) B所在的深度被判定為該狀態(tài)下的最大鍛透深度。

式中: E為鍛透深度(mm); h為單邊壓入量 (mm); α為錘頭斜面與坯料的夾角 (  °)。

在后續(xù)的研究中,徐方等人[41]將原本用于預(yù)測(cè)徑向鍛造過程中圓柱坯料的鍛透性三角形法則擴(kuò)展至矩形截面件,并對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的修正,提出了一種新的鍛透性計(jì)算模型。欒謙聰?shù)热薣42]基于經(jīng)驗(yàn)三角形公式,推導(dǎo)出了計(jì)算鍛透性的新公式,即式(2),并采用MSC.Marc/Mentat有限元軟件,從等效塑性應(yīng)變和軸向應(yīng)力分布的角度對(duì)徑向鍛造的鍛透性進(jìn)行了深入探討。

式中: η fg 為鍛透率; η z 為送進(jìn)率; η rs 為半徑比; β為錘頭斜面與坯料之間的銳角角度。

4.2解析法

20世紀(jì) 70年代, Lahoti與 Altan[43]利用主應(yīng)力法,構(gòu)建了軸對(duì)稱模型來分析管材的徑鍛工藝。該模型通過將管材內(nèi)徑設(shè)為零,進(jìn)而推廣到實(shí)心棒材的徑向鍛造分析。圖 10[44]展示了管材在徑向鍛造過程中的變形區(qū)域被劃分的 3個(gè)部分:縮徑區(qū)(sinking zone)、鍛造區(qū)(forging zone)和整形區(qū)(sizing zone),并在各個(gè)區(qū)域構(gòu)建了簡(jiǎn)化的力學(xué)平衡方程。假設(shè)分流面位于鍛造區(qū),由于其兩側(cè)金屬的軸向流動(dòng)方向相反,摩擦力方向也是相反的,從而分別得到鍛造區(qū)內(nèi)分流面兩側(cè)的徑向壓應(yīng)力分布。再基于分流點(diǎn)處徑向壓應(yīng)力的連續(xù)性,建立了一個(gè)以分流面位置為未知數(shù)的非線性代數(shù)方程。通過求解這個(gè)方程,最終揭示了變形區(qū)內(nèi)徑向壓應(yīng)力分布與工藝參數(shù)(例如徑向壓下量、軸向進(jìn)給速度、摩擦因子等)以及錘頭結(jié)構(gòu)參數(shù)(如錐角、整形區(qū)長(zhǎng)度等)之間的關(guān)系。通過對(duì)各區(qū)域的壓應(yīng)力進(jìn)行積分,便能夠計(jì)算出徑向載荷。

Yang[45]提出了一種數(shù)值方法,將滑移線場(chǎng)理論與上限定理相結(jié)合,并采用非線性優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行計(jì)算,探討了應(yīng)力場(chǎng)、心部開裂的原因以及工件內(nèi)部的鍛透情況,提出了鍛透性的概念并據(jù)此確定了合適的工藝參數(shù)。王振范等人[46]運(yùn)用流函數(shù)法對(duì) GFM的鍛透性進(jìn)行了研究,通過流函數(shù)分析了進(jìn)給量、錘頭尺寸和形狀等因素對(duì)鍛透性的影響。密柵云紋法(簡(jiǎn)稱云紋法)是一種實(shí)驗(yàn)解析技術(shù),其原理是將試樣?xùn)耪迟N在試樣上并一同經(jīng)歷變形,隨后與基準(zhǔn)柵重疊,利用重疊產(chǎn)生的云紋特征并結(jié)合塑性理論確定變形瞬間試樣的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)[47]。

4.3有限元分析法

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,有限元分析技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在徑向鍛造研究中,國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍采用數(shù)值模擬的手段來探究不同工藝條件下應(yīng)力、應(yīng)變應(yīng)變率、溫度等場(chǎng)變量的分布規(guī)律[48]。基于分析維度的差異,現(xiàn)有的徑向鍛造有限元模型可分為軸對(duì)稱模型和三維模型兩大類。若忽略坯料的旋轉(zhuǎn)及鄰近錘頭間的間隙,徑向鍛造過程可被簡(jiǎn)化為軸對(duì)稱模型,從而顯著降低模擬的復(fù)雜性。在徑向鍛造過程中,需要建立應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)模型以及晶粒組織演化模型對(duì)材料的鍛造過程中的結(jié)果進(jìn)行分析。

4.3.1材料應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)模型

為實(shí)現(xiàn)鍛造過程及其過程中的晶粒演化過程的模擬,首先需要建立材料在變形過程中的應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)模型,接著實(shí)現(xiàn)工作成形過程的有限元模型建立和計(jì)算,再結(jié)合材料變形過程中的晶粒演化規(guī)律,建立鍛造過程中的晶粒模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)工作成形過程及其組織的模擬[49-50]。目前研究中應(yīng)用的材料本構(gòu)模型大體可以分為:唯象模型、基于物理意義的模型以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

目前唯象模型得到了最為廣泛的應(yīng)用。典型的唯象本構(gòu)模型包括 Johnson-Cook模型[51]、Arrhenius模型[52]、Fields-Backofen模型以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[53]等。在Arrhenius模型中,考慮了溫度和應(yīng)變率等因素對(duì)材料流變應(yīng)力的影響,并基于變形激活能理論,在鍛造過程模擬中應(yīng)用相對(duì)較多。Arrhenius本構(gòu)模型考慮溫度和應(yīng)變率與材料流變應(yīng)力關(guān)系,在熱變形過程的研究中,該材料模型尤其適用于高溫條件,因而成為應(yīng)用最為廣泛的模型。其典型形式如公式(3)～(5)所示。

其中, σ為應(yīng)力, n為應(yīng)力指數(shù),通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到。Z為 Zener-Hollomon參數(shù),該參數(shù)由 Zener和 Hollomon[52]于 1944年提出,也是 Arrhenius本構(gòu)模型的基礎(chǔ)。其影響項(xiàng)包含應(yīng)變速率 ε ˙、變形激活能 Q def 和溫度 T, R為氣體常數(shù)。方程中 A、 α、 β和 Q def 是通過擬合獲得的參數(shù), α =    n   β 其結(jié)果方程的兩種表示形式如式(6)～(7)所示。

基本的 Arrhenius方程中未考慮應(yīng)變率對(duì)材料流變應(yīng)力的影響,這是其最大的問題。為填補(bǔ)此缺陷, Lin等人[54]將 Arrhenius方程中的 Q、 n、 ln A等參數(shù)引入關(guān)于應(yīng)變量的五次多項(xiàng)式函數(shù)。此種修正后的 Arrhenius方程能適用于不同變形情況下的流變應(yīng)力模擬,且具有較高的精度。

物理意義的材料本構(gòu)模型是根據(jù)實(shí)際發(fā)生的物理過程的物理意義,從物理意義出發(fā)并完成對(duì)材料應(yīng)力應(yīng)變特性的闡明。此類模型的優(yōu)點(diǎn)在于從理論出發(fā),其處理過程和結(jié)果易于解釋,其缺點(diǎn)則在于其對(duì)理論的闡釋往往較為復(fù)雜,且易存在缺陷,較難與實(shí)際結(jié)果相匹配。

基于物理意義的流動(dòng)應(yīng)力模型較為典型的包括 Lin等人的模型[55]、 ZA模型[56]、 PTW模型[57]等,其中, Lin等人[55]提出的模型在材料熱變形過程中還特別考慮了動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象對(duì)材料流變應(yīng)力的影響。在構(gòu)建初始塑性模型的過程中,將整個(gè)變形過程細(xì)分為 4個(gè)不同的階段:加工硬化階段、過渡階段、軟化階段和穩(wěn)態(tài)階段。結(jié)合 4個(gè)階段的機(jī)理對(duì)其過程中材料的流變應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算,最終分別給出僅發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)和同時(shí)發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶情況下材料的本構(gòu)方程,如公式(8)、(9)所示[58]。僅發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)條件下,方程(8)中 σ 0 為材料的屈服應(yīng)力, σ DRV 為材料軟化過程僅存在動(dòng)態(tài)回復(fù)過程時(shí)最終達(dá)到的穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力,通常可以通過外推方法獲得, Ω為材料位錯(cuò)密度隨應(yīng)變演化規(guī)律方程中的代表軟化作用的系數(shù)。當(dāng)同時(shí)發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶時(shí),方程(9)中 K d 、n d 是需要擬合的參數(shù); σ p 為峰值應(yīng)力, σ DRX 為材料發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶情況下最終達(dá)到的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)應(yīng)力, ε c 為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界應(yīng)變量。

4.3.2晶粒組織演化模型

為實(shí)現(xiàn)對(duì)于鍛造過程組織的預(yù)測(cè)和控制,需要對(duì)鍛造過程中晶粒組織演化過程進(jìn)行精確、可靠的模擬。鍛造過程中可能發(fā)生晶粒長(zhǎng)大、加工硬化及回復(fù)、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和靜態(tài)再結(jié)晶等過程。在這些過程中均可能發(fā)生組織變化,且亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶由于與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶分開研究的難度大,而未對(duì)其進(jìn)行考慮;靜態(tài)再結(jié)晶過程時(shí)間較短(通常為數(shù)秒),而認(rèn)為其影響相較于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶可以忽略。晶粒長(zhǎng)大、加工硬化及回復(fù)、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是鍛造過程中主要需要考慮的 3種機(jī)制。

晶粒長(zhǎng)大過程的經(jīng)典方程由 Sellars等人[59]于1979年在其對(duì)熱軋過程中材料的再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大的研究中提出,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在晶粒長(zhǎng)大過程中晶粒的尺寸變化與初始晶粒度(d_0)、時(shí)間(t)、激活能(Q_{gg})、溫度(T)相關(guān),推導(dǎo)出的方程形式如方程(10)所示。

其中 m、 C為材料影響因子。該模型作為晶粒長(zhǎng)大過程典型的宏觀模型,得到了廣泛的應(yīng)用與研究。

加工硬化和回復(fù)過程的經(jīng)典模型由 Mecking和Kocks[60]提出,該模型可被劃分為兩個(gè)主要部分:一部分是描述流變應(yīng)力與位錯(cuò)密度之間關(guān)系,另一部分則是描述位錯(cuò)密度隨時(shí)間的演化。對(duì)于流變應(yīng)力與位錯(cuò)密度之間的關(guān)系模型,通常有方程(11)所示的模型。

其中, σ為流變應(yīng)力, α為位錯(cuò)密度為 0時(shí)材料的初始流變應(yīng)力, μ為材料的剪切模量, b為材料的伯氏矢量, ρ為材料常數(shù)。

動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型基本上可以劃分為兩大類:一類是宏觀尺度模型,另一類是微觀尺度模型。宏觀尺度模型主要基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),考慮了熱變形過程中溫度、應(yīng)變率、應(yīng)變量以及初始晶粒尺寸等因素對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的影響,提出經(jīng)驗(yàn)性的方程并通過擬合的方式獲得相關(guān)參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程的模擬[61]。目前應(yīng)用最為廣泛的是 Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK)模型[62],其模型在提出時(shí)是用于處理靜態(tài)再結(jié)晶情況的,后續(xù)研究中將其應(yīng)用于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程中,也對(duì)其再結(jié)晶比率和穩(wěn)態(tài)晶粒尺寸的模擬上達(dá)到了較高的精度。JMAK模型考慮溫度、應(yīng)變率、應(yīng)變量、初始晶粒尺寸等因素對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程的影響,其方程分為再結(jié)晶比率模擬部分和動(dòng)態(tài)晶粒尺寸模擬部分,典型模型分別如方程(12)和(13)所示。

其中, X DRX 為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的比率; K d 和 β d 為擬合參數(shù); ε c 為發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所需的臨界應(yīng)變量, ε 0.5 是動(dòng)態(tài)再結(jié)晶比率達(dá)到 50%的應(yīng)變量,這兩個(gè)應(yīng)變量在處理時(shí)也通常認(rèn)為方程(14)的形式。 d 0 為初始晶粒尺寸; ε為應(yīng)變速率; ε為應(yīng)變量; d DRX 為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸;指數(shù) l、 m和 n是通過實(shí)驗(yàn)擬合獲得的參數(shù)。JMAK模型對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程的模擬精度較高,其存在的主要問題在于其物理解釋較為薄弱。

微觀模型基于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程的物理意義進(jìn)行建模,在模型方程的處理上一般將不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程分為加工硬化、回復(fù)、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核與長(zhǎng)大幾部分,再對(duì)每一部分提出對(duì)應(yīng)的模型方程,整體求解得出晶粒組織的演化過程。不同微觀模型應(yīng)用的晶粒組織演化的建模方法較為接近,但其求解方法則存在較大差異。

目前針對(duì)鍛造過程常用的數(shù)值模擬軟件主要包含Deform、Abaqus、Marc、Ansys等[63-66],其中 Deform軟件是專門針對(duì)鍛造過程模擬設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬軟件,其四面體網(wǎng)格生成能力、網(wǎng)格重劃分能力均強(qiáng),尤其適用于對(duì)鍛造這類大變形量的過程;應(yīng)用于鍛造模擬具有功能強(qiáng)大、便捷等優(yōu)點(diǎn);Abaqus、Marc、Ansys則是功能覆蓋面廣泛的有限元軟件，作為通用軟件其適用性較強(qiáng)，求解算法更為優(yōu)秀，且在調(diào)整適當(dāng)?shù)那闆r下也能夠?qū)崿F(xiàn)鍛造過程的模擬。根據(jù)實(shí)際情況，以上的4種模擬軟件均能夠適用于鍛造過程的模擬，通過二次開發(fā)，輸入材料相應(yīng)的本構(gòu)模型和晶粒組織演化模型，即可對(duì)徑鍛過程中的應(yīng)力應(yīng)變變化情況和晶粒組織變化情況進(jìn)行模擬。

有限元法相較于傳統(tǒng)的解析方法能夠處理更為復(fù)雜的問題,并且能夠提供更精確和詳細(xì)的后處理結(jié)果。然而,由于徑向鍛造涉及大量計(jì)算,多道次全過程模擬的效率較低。此外,有限元模擬是一種正向分析方法,基于已知的工藝參數(shù)來評(píng)估性能指標(biāo),然而徑向鍛造工藝設(shè)計(jì)是一個(gè)逆向問題,需要在滿足評(píng)估指標(biāo)約束的前提下,從未知的參數(shù)空間中尋找最優(yōu)解決方案。綜上所述,有限元模型并不能直接應(yīng)用于徑向鍛造工藝的設(shè)計(jì),需要先利用有限元計(jì)算的結(jié)果,通過響應(yīng)曲面方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等[67-68]技術(shù)構(gòu)建代理模型,進(jìn)而將該代理模型作為優(yōu)化算法的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行后續(xù)的工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化。

5、總結(jié)與展望

作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)中各類高溫部件的關(guān)鍵材料,高溫合金在國(guó)家發(fā)展中扮演著不可或缺的角色,屬于極其重要的材料。然而,在實(shí)際生產(chǎn)中控制高溫合金的微觀組織非常困難。徑向鍛造作為一種高效先進(jìn)的金屬成型技術(shù),以其高頻脈沖鍛打、多向模鍛的特點(diǎn),在改善材料微觀組織、提高力學(xué)性能和材料利用率方面表現(xiàn)出色。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外在徑向鍛造技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài),探討了包括徑向鍛造設(shè)備、工藝、組織演變以及鍛透性分析等在內(nèi)的關(guān)鍵核心技術(shù),并分析了徑向鍛造工藝與傳統(tǒng)自由鍛工藝相比,加工各類材料和產(chǎn)品的顯著優(yōu)勢(shì),并對(duì)徑向鍛造工藝的研究方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述。

1)技術(shù)進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用:徑向鍛造作為一種先進(jìn)的金屬成形技術(shù),在改善高溫合金的微觀組織、力學(xué)性能和材料利用率方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。盡管該技術(shù)在國(guó)內(nèi)已有較大應(yīng)用,但大部分徑向鍛造設(shè)備仍依賴進(jìn)口,國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的力度仍需加強(qiáng),以滿足各領(lǐng)域日益增長(zhǎng)的需求。

2)工藝優(yōu)化面臨的挑戰(zhàn):徑向鍛造過程涉及回復(fù)、加工硬化、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大等復(fù)雜現(xiàn)象。現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)三角形法和解析法主要基于理想情況,未充分考慮實(shí)際工況及材料屬性。盡管有限元分析能夠提供較為精確的模擬,但仍需加強(qiáng)基于物理意義的模型研究,以更好地理解和控制材料在鍛造過程中的組織與性能變化。

3)未來發(fā)展方向:為確保徑向鍛造技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,學(xué)術(shù)界與工業(yè)界需密切合作。應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)理論研究,推動(dòng)國(guó)內(nèi)徑向鍛造設(shè)備的研發(fā),并優(yōu)化工藝參數(shù),以提升高溫合金的性能,支持我國(guó)制造業(yè)的升級(jí)。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化推進(jìn),徑向鍛造技術(shù)將在高性能合金生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本、滿足高端制造需求等方面發(fā)揮重要作用，助力我國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提升。

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（注，原文標(biāo)題：高溫合金徑向鍛造工藝的研究進(jìn)展_李澍）