大型高温合金铸锭快锻机开坯过程棒料边缘混晶层判据及预测控制

张亨年; 江河; 姚志浩; 董建新

doi:10.11900/0412.1961.2026.00058

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DOI: https://doi.org/10.11900/0412.1961.2026.00058

大型高温合金铸锭快锻机开坯过程棒料边缘混晶层判据及预测控制

张亨年 ,
江河 ,
姚志浩 ,
董建新

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北京科技大学材料科学与工程学院北京 100083

收稿日期: 2026-03-02

修回日期: 2026-04-28

录用日期: 2026-06-26

网络出版日期: 2026-06-26

基金资助

国家重大专项(No. 2019-VI-0021-0137)

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Criterion and Predictive Control of the Surface Mixed-Grain Layer During Open-Die Cogging of Large GH4738 Superalloy Ingots

ZHANG, Heng-Nian

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School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China

Received date: 2026-03-02

Revised date: 2026-04-28

Accepted date: 2026-06-26

Online published: 2026-06-26

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摘要

针对高温合金棒料快锻开坯过程中普遍存在的表面混晶问题，基于引入组织演变模型的多火次继承式开坯数值模拟方法，并结合4.5 t级GH4738合金棒料的实际开坯组织分析，对表面混晶的形成特征、判定方法及其工艺影响规律进行了系统研究。提出了一种快锻机开坯后棒材表面混晶层的定量判据及其计算分析方法，通过再结晶分数确定混晶层宽度，并引入晶粒度极差表征混晶区域内粗细晶的尺寸差异，在此基础上构建混晶评价方法，其数值预测结果与实验组织分布具有良好一致性。进而分析了工艺参数对混晶层演化的影响规律，提高变形温度对减小混晶层宽度的改善作用有限，而表面换热条件对混晶形成具有重要影响，可关联变形温度、表面换热、变形过程等过程参数进行系统分析，实现对表面混晶的预测与控制。该方法可为高温合金棒料开坯过程中混晶预测与工艺优化提供定量依据。

关键词： GH4738; 开坯; 表面混晶; 组织模拟

本文引用格式

张亨年 , 江河 , 姚志浩 , 董建新 . 大型高温合金铸锭快锻机开坯过程棒料边缘混晶层判据及预测控制[J]. 金属学报, 0 : 0 . DOI: 10.11900/0412.1961.2026.00058

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