梁福顺
,
田素贵
,
黎阿男
,
李晶晶
,
钱本江
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.046
通过组织形貌观察及蠕变曲线测定,研究了一种含Re镍基单晶合金的高温蠕变行为.结果表明,4.2％Re单晶合金在1060～1100℃温度区间具有较好的承温能力,但表现出较强的施加应力敏感性.经高温蠕变断裂后,在试样不同区域γ'相具有不同的组织形貌,在远离断口区域γ'相形成的筏状组织与施加应力轴方向垂直,而在近断口区域,筏状γ'相的粗化及扭曲程度增加为该区域发生较大塑性变形所致.在蠕变后期,合金的变形机制是迹线方向为[011]和[011]的滑移位错切入筏状γ'相,主次滑移系交替开动,使筏状γ '相发生扭折形成不规则的扭曲形态,直至发生断裂是合金的蠕变断裂机制.
关键词:
单晶镍基合金
,
元素Re
,
蠕变
,
组织演化
,
变形机制
张姝
,
田素贵
,
夏丹
,
黎阿男
,
梁福顺
稀有金属材料与工程
通过对有/无缺陷单晶镍基合金蠕变性能测试、组织形貌观察及采用有限元对近孔洞区域的应力场分析,研究了组织缺陷对单晶合金蠕变行为及组织演化的影响.结果表明:组织缺陷可明显降低单晶镍基合金的塑性和蠕变寿命.在高温蠕变期间,近孔洞区域的应力等值线具有碟形分布特征,并沿与施加应力轴成45°角方向有较大值,该应力分布特征可使合金中γ'相转变成与施加应力轴成45°角的筏状结构,并使圆形孔洞沿应力轴方向伸长成椭圆状.蠕变期间,在合金圆形孔洞缺陷的上、下区域具有较小的应力值,而在圆形孔洞的两侧极点处具有最大应力值,随蠕变时间延长,应力值增大,促使裂纹在该处萌生,并沿垂直于应力轴方向扩展是降低合金蠕变寿命的主要原因.
关键词:
单晶镍基合金
,
孔洞
,
蠕变寿命
,
有限元分析
张姝
,
田素贵
,
梁福顺
,
于莉丽
,
钱本江
中国有色金属学报
通过蠕变性能测试及组织形貌观察,研究不同形态孔洞缺陷对单晶镍基合金蠕变性能的影响,针对合金中存在有/无裂纹孔洞等铸造缺陷,对高温蠕变期间近有/无孔洞区域的应力分布进行有限元分析,根据拉应力载荷下近孔洞区域的微观应力分布特性,分析不同形态孔洞区域应力分布对单晶合金蠕变行为及组织演化的影响.结果表明:在高温蠕变期间,近有/无裂纹孔洞区域的应力分布对合金中)γ'相筏形化的形态有明显影响,在有/无裂纹孔洞两侧极点处,存在最大应力值,且可致使其裂纹沿垂直于应力轴方向发生萌生与扩展;与无裂纹孔洞相比,在有裂纹孔洞两侧的极点处应力值较大,随着蠕变的进行,在较大应力处易于发生裂纹的扩展是合金具有较低蠕变寿命的主要原因.
关键词:
单晶
,
镍基合金
,
孔洞形态
,
有限元分析
,
应力分布
,
蠕变寿命
田素贵
,
舒德龙
,
曾征
,
梁福顺
,
谢君
材料热处理学报
通过对合金进行不同温度的固溶处理、蠕变曲线测定及组织形貌观察,研究了热处理工艺对4.5%Re镍基单晶合金中温蠕变行为的影响。结果表明：提高合金的固溶温度,可降低合金中元素的偏析程度,提高合金的蠕变性能。完全热处理后单晶镍基合金的组织结构由立方γ＇相以共格方式嵌镶在γ基体所组成,在760℃/800 MPa条件下的蠕变期间,合金中γ＇相不形成筏状组织,但在近断口区域,立方γ＇相的扭曲程度增加。在施加的温度和应力条件下,合金具有良好的蠕变抗力和较长的蠕变寿命。合金在蠕变期间的变形特征是位错在基体中运动和剪切γ＇相,其中,切入γ＇相的〈110〉超位错可由{111}面交滑移到{100}面,形成K-W锁,而切过γ＇相的〈110〉超位错在{111}面可发生分解,形成（1/3）〈112〉超肖可莱不全位错＋层错的位错组态,阻碍位错运动和抑制位错的交滑移,是使合金具有良好蠕变抗力的主要原因。
关键词:
单晶镍基合金
,
组织
,
中温蠕变
,
变形机制
张姝
,
田素贵
,
梁福顺
,
黎阿男
,
李晶晶
材料热处理学报
通过[001]取向镍基单晶合金压缩蠕变性能测试及组织形貌观察,确定出合金经压应力蠕变后的组织结构是γ′相沿平行于应力轴方向形成P-型筏状组织.采用三维应力应变有限元方法计算出立方γ/γ′两相共格界面的Von Mises应力分布,研究了施加应力对应力分布及γ′相定向粗化规律的影响.结果表明,施加压应力可改变立方γ/γ′两相的应力分布,γ′相的定向粗化取向与γ基体通道的Von Mises应力分布密切相关,其中,在施加压应力作用下,立方γ′相的(001)晶面产生较大的Von Mises应力及应变能密度变化是使其发生组织演化的主要原因.并进一步提出压应力蠕变期间,合金中发生元素定向扩散和γ′相定向生长的驱动力.
关键词:
单晶镍基合金
,
压应力蠕变
,
组织演化
,
有限元分析
,
驱动力
黎阿男
,
田素贵
,
梁福顺
,
李晶晶
,
王晓亮
,
张特
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.045
通过蠕变曲线测定及组织形貌观察,研究了一种9％W单晶镍基合金的组织演化与蠕变行为.结果表明,当在1040℃施加应力大于160MPa时,合金表现出明显的施加应力敏感性,在试验的温度范围内,合金具有较低的应变速率和较长的蠕变寿命,测定出合金的表观蠕变激活能为465kJ/mol.在蠕变初期,合金中γ'相沿垂直于应力轴方向,转变成N-型筏状结构,在稳态蠕变期间合金的变形机制是位错攀移越过筏状γ'相,而蠕变后期合金的变形机制是位错剪切进入筏状γ'相.蠕变断裂后,在试样不同区域筏状γ'相具有不同的形貌,在远离断口区域,筏状γ'相与应力轴方向垂直,而在近断口区域筏状γ'相尺寸及扭曲程度增加的原因是承受的应力及变形程度增大所致.
关键词:
镍基合金
,
元素W
,
组织演化
,
蠕变
,
变形特征
田素贵
,
梁福顺
,
黎阿男
,
李晶晶
,
王晓亮
,
张特
稀有金属材料与工程
通过组织形貌观察及蠕变曲线测定,研究了一种含Re镍基单晶合金在高温的蠕变行为.结果表明,合金经完全热处理后的组织结构是立方γ＇相以共格方式嵌镶在γ基体中.在试验的温度和应力范围内,与无Re合金相比较,含Re合金有较好的蠕变抗力及较长的蠕变寿命,并测算出合金在稳态期间的蠕变激活能与应力指数.通过分析位错攀移越过筏状γ＇相及影响合金应变速率的因素,研究了合金在稳态蠕变期间的变形机制,其中,元素Re溶入γ基体后可有效阻碍位错运动,降低合金的应变速率,是使合金具有较低应变速率和较长蠕变寿命的主要原因.
关键词:
单晶镍基合金
,
元素Re
,
组织演化
,
蠕变性能
,
变形机制
