1.本发明的金属材料加工技术领域，特别是镍基高温合金锻造工艺的物理模拟方法。背景技术：2。锻造作为一种金属材料的成型方法，为大型零件的制造和高端金属结构材料的生产提供了强有力的支持，并得到了全球的大力推广和应用。镍基高温合金gh4169广泛应用于航空航天、石化油田、高端模具等关键部件，具有良好的高温强度、抗氧化性和耐久性；大轴部件和大部件的形成需要满足组织均匀、性能好的要求，以确保使用寿命。然而，这些大型锻造锻造过程和锻造过程的物理模拟方法是一个大问题。锻造过程不当会导致大型锻造组织不均匀，不同部位的性能不同，容易不满足使用条件，影响航空航天等大型关键设备的服务。3.目前，大型锻件锻造过程中常用的物理模拟方法有单变形、等温变形、冷却单变形等。对于大型锻件的锻造过程，单变形物理模拟只有一次变形，不能模拟多变形对材料组织的影响，对锻造过程的制定没有帮助；温度变形物理模拟只模拟锻造时间短、锻造速度快、空气中高温合金热量快，零件与锻锤的接触也会改变材料的温度。考虑到锻造过程中材料的冷却问题，冷却单变形物理模拟是一种新的锻造模拟方法。然而，模拟结果和实际锻造结果之间的差异只考虑到单次冷却。然而，仅考虑到单次冷却仍容易出现模拟结果与实际锻造结果的差异。4.因此，上述模拟方法不能准确模拟锻造过程，模拟结果与实际锻造结果有很大差异，不能有效指导镍基高温合金的锻造加工，迫切需要提供更接近实际锻造过程的模拟方法。技术实现要素：5。本发明为镍基高温合金锻造过程提供了物理模拟方法。本发明提供的物理模拟方法接近锻造的实际过程，模拟效果好，可操作性高，能有效指导镍基高温合金的锻造加工。6.为了实现上述发明的目的，本发明提供了以下技术方案：7。镍基高温合金锻造过程中的物理模拟方法包括以下步骤：8.(1)依次加热、保温、淬火镍基高温合金样品，获得预处理样品；9..(2)依次加热、第一保温、冷却、重复压缩、冷却、第二保温、淬火，模拟样品；10.步骤(1)中的保温温度为1020~1080℃，保温时间为30~2000min；第一步(2)1020~1050℃，60~3000的保温时间s；第二次保温为950~105℃，60~3000的保温时间s；12.重复压缩-冷却处理的重复次数超过3次，每次压缩-冷却处理包括依次压缩和冷却，每次压缩工程变形量为10~30%，每次冷却范围为10~30%℃，冷却后进行下一次压缩，直到最后一次冷却结束。13.镍基高温合金是镍基高温合金的首选gh4169、inconel 625或inconel 718.14.镍基高温合金样品为圆柱形样品，直径6~10mm，长度为10～20mm。13.镍基高温合金是镍基高温合金的首选gh4169、inconel 625或inconel 718.14.镍基高温合金样品为圆柱形样品，直径6~10mm，长度为10～20mm。15.优化步骤(1)中升温率为8~10℃/min。16.淬火介质为水，淬火速率为50~100℃/s。17.优化步骤(2)中升温率为8~10℃/s。18.重复压缩-冷却处理5次。19.重复压缩-冷却处理中的压缩温度为950~1050℃，每次压缩温度依次降低，压缩压力为1000~2000kgf，每次压缩时间为2~10s，每次冷却时间为5~30s。20.第一步(2)中的淬火方法是真空淬火，淬火时间为20~40s，淬火温度为100~200℃。本发明还提供了上述物理模拟方法获得的模拟样品。22.本发明提供了镍基高温合金锻造过程的物理模拟方法，包括以下步骤:(1)依次加热、保温、淬火镍基高温合金样品，获得预处理样品；(2)依次加热、第一保温、冷却、重复压缩-冷却、第二保温、淬火，获得模拟样品；步骤(1)中的保温温度为1020~1080℃，保温时间为30~2000min；第一次保温温度为1020~1050℃，60~3000的保温时间s；第二次保温为950~105℃，60~3000的保温时间s；重复压缩-冷却处理的重复次数超过3次。每次压缩-冷却处理包括依次压缩和冷却，每次压缩的工程变形为10~30%，每次降温为10~30%℃，冷却后进行下一次压缩，直到最后一次冷却结束。本发明采用多次压缩冷却变形锻造模拟镍基高温合金锻造过程，控制模拟过程中的压缩水平和冷却程度，保证锻造过程中材料冷却对组织的影响，还原锻造过程中锤头对坯料的多次变形，实现变形过程中温度变化导致材料组织不均匀的过程模拟，接近锻造过程，模拟效果好，可操作性高，适用于同一锻造方法的各种镍基高温合金，模拟样品的组织和硬度与实际锻造相同部位差异较小；在本发明的实际应用中，确定镍基高温合金的实际锻造工艺，包括温度范围（初始锻造和最终锻造温度）、锻造变形等，有效指导镍基高温合金的锻造工艺。实施例结果表明，本发明提供的锻造模拟方法获得的模拟样品组织接近实际锻造结果，同一部分粒度差小于1级，硬度差小于25级hbw。附图23.图1为物理模拟样品组织观察面示意图；24.图2为实施例1中获得的模拟样品(左)与实际锻造样品(右)相同部位的组织对比图；25.图3为实施例2中获得的模拟样品(左)与实际锻造样品(右)相同部位的组织对比图；26.图4为实施例3中获得的模拟样品(左)与实际锻造样品(右)相同部位的组织对比图；27.图5为实施例4中获得的模拟样品(左)与实际锻造样品(右)相同部位的组织对比图。本发明提供了镍基高温合金锻造过程的物理模拟方法，包括以下步骤：29.(1)镍基高温合金样品依次加热、保温、淬火，预处理样品30.(2)依次加热、第一次保温、冷却、重复压缩、冷却、第二次保温、淬火、模拟样品；31.步骤(1)保温1020~1080℃，保温时间为30~2000min；第一保温为1020~105℃，60~3000的保温时间s；第二次保温为950~105℃，60~3000的保温时间s；33.重复压缩-冷却处理的重复次数超过3次。每次压缩-冷却处理包括依次压缩和冷却。每次压缩工程的变形量为10~30%，每次冷却范围为10~30%℃，冷却后进行下一次压缩，直到最后一次冷却结束。34.本发明依次加热、保温、淬火镍基高温合金样品，获得预处理样品。34.本发明依次加热、保温、淬火镍基高温合金样品，并获得预处理样品。本发明所述镍基高温合金优先选择镍基高温合金gh4169、inconel 625或inconel 718；镍基高温合金样品为圆柱形样品，直径6~10mm，更优选为8mm，长度为10~20mm，更优选为12～15mm。在本发明中，当镍基高温合金的原尺寸不符合上述条件时，本发明优先加工镍基高温合金。本发明对加工方法无特殊限制，可获得上述尺寸样品。在本发明的具体实施例中，镍基高温合金优先采用线切割机加工。本发明控制锻造模拟样品的尺寸，便于后续组织观察。35.在本发明中，步骤(1)中的升温率优先为8~10℃/min；加热的初始温度为室温，最终温度为步骤(1)中的保温温度；步骤(1)保温温度为1020~1080℃，优选为1020～1040℃，保温时间为30~2000min，优选为50～150min；步骤(1)在电阻加热处理炉中选择加热保温工艺；绝缘后淬火(记为第一淬火)；第一淬火淬火介质为水，淬火速率为50~100℃/s，淬火终点温度为50~100℃。本发明通过加热、、保温、第一淬火对镍基高温合金样品进行预处理，调整原样品粒度，使预处理样品粒度基本一致，去除材料内部应力，提高材料一致性，避免残余应力对材料组织的影响，进一步提高锻造模拟的准确性和一致性。在本发明的具体实施例中，最好将镍基高温合金样品放置在电阻加热热处理炉的温度测量偶附近，并使用温度保持良好的热处理炉，使材料的晶粒度更加一致。在本发明的具体实施例中，最好将镍基高温合金样品放置在电阻加热热处理炉的温度测量偶附近，并使用温度保持良好的热处理炉，使材料的晶粒度更加一致。36.获得预处理样品后，本发明将对预处理样品进行加热、第一压缩冷却、第二绝缘和淬火，并获得模拟样品。本发明步骤(2)中升温率为8~10℃/s，更优选为9～10℃/s，加热的初始温度为室温，最终温度为第一保温温度；第一保温温度为1020~1050℃，优选为1030～1040℃，第一次保温的保温时间为60~300s，优选为100～250s；第一次保温后冷却，具体来说，冷却到第一次压缩温度，冷却速率优先为0.5～5℃/s。37.本发明重复压缩冷却处理3次以上，优先3~5次；每次压缩冷却处理包括依次压缩冷却，每次压缩工程变形10~30%，优先15~35%，每次冷却范围10~30%。℃，优选为20℃，冷却后进行下一次压缩(即冷却的终点温度为下一次压缩温度)，直到最后一次冷却结束。重复压缩-冷却处理中的压缩温度优先为950~1050℃，而且每次压缩温度依次降低(相邻两次压缩温度降低幅度为降温幅度)，压缩压力优先为1000~2000kgf，更优选为1500～2000kgf，本发明在锻造模拟压缩时施加固定压力，使材料变形更好。重复压缩-冷却处理中的每次压缩时间为2~10s，更优选为3～8s；每次冷却时间为5~30s，冷却速率为0.5～5℃/s。38.以压缩-冷却处理次数为三次为例，说明本发明的重复过程为1040℃、每次降温幅度为20℃例如，第一次、第二次和第三次压缩的温度分别为1040℃、1020℃和1000℃，第三次压缩完成后，冷却至980℃，即完成三次压缩-冷却处理。39.重复压缩-冷却后，第二次保温温度为950~1050℃，优选为950～1020℃，第二次保温的保温时间为60~300s，优选为100～300s，更优选为200～300s。39.重复压缩-冷却后，第二次保温温度为950~1050℃，优选为950～1020℃，第二次保温的保温时间为60~300s，优选为100～300s，更优选为200～300s。本发明通过控制锻造模拟过程中的参数，可以进一步提高模拟结果的准确性和一致性，从而进一步提高锻造模拟的质量。40.在本发明的具体实施例中，首选升温、第一保温、冷却、重复压缩-冷却处理和第二保温gleeble-在3500热模拟机中放置预处理样品gleeble-在3500热模拟器的左压头和右压头之间，预处理样品与压头之间的轴向对中，镍基高温合金与压头接触gleeble-3500热模拟机依次加热、第一保温、冷却、重复压缩冷却处理和第二保温。重复压缩冷却处理后，直接控制gleeble-3500热模拟机升温至第二保温温度，升温率为8~12℃/s，更优选为10℃/s。重复压缩冷却处理后，直接控制gleeble-3500热模拟机升温至第二保温温度，升温率为8~12℃/s，更优选为10℃/s。本发明所述gleeble-3500热模拟机的具体来源没有特殊限制，这是该领域技术人员熟知的城市

　　可销售产品。本发明采用gleeble模拟机的锻造模拟可以更准确地控制工艺参数，从而获得所需的模拟过程。本发明对每次压缩完成后的卸载方有特殊限制gleeble-3500热模拟机卸压即可。41.第二次保温完成后，本发明对样品进行淬火(记为第二次淬火)，第二次淬火为真空淬火，第二次淬火为20~40s，优选为30s，淬火后的温度为100~200℃，更优选为100～150℃。本发明通过控制淬火参数，可以进一步减少材料沉淀相沉淀和材料晶粒再结晶，恢复高温材料的物理状态；本发明对真空淬火的具体操作没有特殊限制，采用了该领域熟悉的真空淬火工艺。42.本发明还提供了上述物理模拟方法获得的模拟样品；本发明获得的模拟样品组织和硬度与锻件相同部位的结果差异较小，可有效指导镍基高温合金的锻造过程。在实际应用过程中，可根据本发明的模拟结果确定镍基高温合金工艺，包括实际锻造的温度范围（开始锻造和最终锻造的温度）和锻造的变形，有效指导镍基高温合金的锻造加工。43.本发明中的技术方案将结合本发明中的实施例进行清晰、完整的描述。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分，而不是所有的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例均属于本发明的保护范围。44.下列实施例中使用的镍基高温合金样品为直径为10的圆柱形样品mm，长度为15mm。45.在以下实施例中，测试准备好的样品组织。样品解剖观察方法如图1所示，加工模拟样品，获得组织晶粒度测试样品《gbt6394-2017金属平均晶粒度测定方法，测试样品的晶粒度。46.实施例147.镍基高温合金gh4169样品依次放置在热处理炉中加热保温，加热速度为10℃/min，升温至1040℃保温60min，保温后，取出样品，立即进行水淬，得到预处理样品。48.放置预处理样品gleeble-镍基高温合金保持在3500热模拟器的左压头和右压头之间gh镍基高温合金通过移动主动模端与压头轴向对中，与压头接触。样品安装后加热，加热速率9℃/s，升温至1050℃保温30s，然后降温至1040℃第一次压缩，第一次压缩后冷却10s，每次冷却速率为2℃/s，然后进行下一次压缩和冷却，共5次压缩和冷却，每次压缩压力为2万kgf，每次压缩工程变形为15%，每次冷却速率与时间一致，第二~第五次压缩温度依次为1020℃、1000℃、980℃和960℃，第五次压缩后降温至940℃；然后升温至1000℃保温200s；真空淬火后保温30次s，淬火结束为100℃，获取模拟样品。49.模拟样品的组织和实际锻造试件(初始锻造温度为1040)℃，终锻温度为960℃，锻造每次变形15%，五次变形后回炉保温10%min)相同部位的晶粒度差小于1级，硬度差为18级hbw。50.图2是实施例1获得的模拟样品(左)与实际锻造样品(右)相同部位的组织对比图，其中模拟样品的晶粒度为5.5级，实际锻造样品的晶粒度为6级。51.实施例252.镍基高温合金gh4169样品依次放置在热处理炉中加热保温，加热速度为10℃/min，升温至1020℃保温120min，保温后，取出样品，立即进行水淬，得到预处理样品。53.放置预处理样品gleeble-镍基高温合金保持在3500热模拟器的左压头和右压头之间gh镍基高温合金通过移动主动模端与压头轴向对中，与压头接触。样品安装后，加热速度为10℃/s，升温至1030℃保温60s，然后降温至1020℃第一次压缩，第一次压缩后冷却20s，每次降温率为1℃/s，然后进行下一次压缩和冷却，共3次压缩和冷却，每次压缩压力为15000kgf，每次压缩工程变形为18%，每次冷却速率与时间一致，第二次和第三次压缩的温度依次为1万℃、980℃，第三次压缩后降温至960℃；然后升温至980℃保温250s；真空淬火后保温30次s，淬火结束为120℃，获取模拟样品。54.模拟样品的组织和实际锻造样品(初始锻造温度为1020)℃，终锻温度为980℃，锻造每次变形18%，三次变形后回炉保温10%min)相同部位的晶粒度差小于1级，硬度差为14级hbw。55.图3是实施例2获得的模拟样品(左)与实际锻造样品(右)相同部位的组织对比图，其中模拟样品的晶粒度为6.5级，实际锻造样品的晶粒度为7级。55.图3为实施例2获得的模拟样品(左)与实际锻造样品(右)相同部位的组织对比图，其中模拟样品的晶粒度为6.5级，实际锻造样品的晶粒度为7级。56.实施例357.用镍基高温合金代替镍基inconel 625，其余条件与实施例1相同。58.经观察，模拟样品的组织接近实际锻造样品（与实施例1中实际锻造样品的锻造条件相同）。同一部分的粒度差小于1级，硬度差为22级hbw。59.图4是实施例3获得的模拟样品(左)与实际锻造样品(右)相同部位的组织对比图，其中模拟样品的晶粒度为5级，实际锻造样品的晶粒度为5.5级。60.实施例461.替换镍基高温合金inconel 718.其余条件与实施例2相同。62.经观察，模拟样品的组织接近实际锻造样品（与实施例2中实际锻造样品的锻造条件相同），同一部分的粒度差小于1级，硬度差为16级hbw。63.图5是实施例4中获得的模拟样品(左)与实际锻造样品(右)相同部位的组织对比图，其中模拟样品的晶粒度为6级，实际锻造样品的晶粒度为6.5级。64.以上只是本发明的首选实施方法。应当指出，本技术领域的普通技术人员也可以在不脱离本发明原则的情况下进行改进和修复，也应视为本发明的保护范围。