郭舒
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陈铮
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王永欣
,
杨坤
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卢艳丽
,
张明义
,
陈引平
稀有金属材料与工程
采用三元微观相场模型,对铝含量大于25%(原子分数,下同)与镍含量大于75%(原子分数,下同)的NiAlFe三元合金中反位缺陷NiAl、AlNi随Fe含量变化的规律进行模拟计算,其中NiAl(AlNi)表示Ni(Al)原子占据Al(Ni)格点产生的反位缺陷.结果表明:在一定温度范围内,随着Fe含量的增大,铝含量大于25%的NiAlFe合金中AlNi浓度明显上升,NiAl浓度略有上升,但小于AlNi浓度,相反在镍含量大于75%的NiAlFe合金中NiAl浓度明显上升且远大于AlNi浓度;同一温度下比较铝含量大于25%与镍含量大于75%的NiAlFe合金中反位缺陷受Fe含量影响的程度差异,发现前者的AlNi浓度比后者受Fe含量影响大,而后者的NiAl浓度比前者受Fe含量影响大.此外,反位缺陷NiAl和AlNi浓度随时间的演化规律均是逐渐由初始值降低至平衡值;温度升高促使反位缺陷演化变缓慢以及平衡时浓度增大.
关键词:
微观相场
,
NiAlFe三元合金
,
反位缺陷
杨坤
,
王永欣
,
陈铮
,
郭舒
,
郑琳萍
,
张明义
,
来庆波
稀有金属材料与工程
基于三元体系的微观相场动力学模型,研究了交变温度场下Ni75AlxV25-x合金组织的筏化现象以及温度、成分改变时各相体积分数的变化.结果表明:交变温度下DD22有序相具有显著筏化趋势;Al含量较高时,Ll2有序相在弹性软方向上具有明显的筏化现象;当交变高温温度一定时,与恒定温度场时效后的合金相比,￡J2有序相的体积分数平衡值稍高,随着时效的进行和交变高温温度的升高,Ll2有序相的体积分数平衡值呈现缓慢升高的趋势.
关键词:
微观相场
,
Ni75AlxV25-x合金
,
筏化
陈引平
,
王永欣
,
卢艳丽
,
郭舒
,
杨坤
,
陈铮
稀有金属材料与工程
采用微观相场方法,以Ni75Al15V10合金为例研究了应变能对预析出相的影响.研究发现:合金沉淀早期的应变能影响预析出相L10的析出.无应变能作用时,体系中没有预析出相L10相出现:应变能越大,L10预析出相的孕育期越短,析出量增加,稳定存在时间越长,且体系所析出的L10相的结构特征越明显.应变能较小时,无序基体有些区域先析出L10相,随后所析出的L10相转变为L12相,而在有些区域却直接析出LI2相；当应变能较大时,基体大范围先析出L10相,随后部分L10预析出相溶解,只有未溶解部分最终能转变为L12相.
关键词:
微观相场
,
Ni75Al15V10合金
,
L10预析出相
,
应变能
郭舒
,
韩恩厚
,
王海涛
,
张志明
,
王俭秋
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00462
采用数值模拟方法对核电站316L不锈钢弯头的应力腐蚀裂纹扩展行为进行了研究。首先针对不锈钢厚壁弯头(外径355.6 mm,内径275.6 mm)进行有限元建模,在弯头内壁上创建出与实际裂纹相符的半椭圆状3D缺陷作为裂纹形状,其裂纹张开位移(δi)由Dugdale模型计算确定;然后根据有限元计算结果,建立裂纹应力强度因子 (K) 随裂纹深度 (a) 及附加应力 (P) 变化的拟合公式,结合实验数据得到管材在2种冷变形量下的应力腐蚀裂纹扩展速率(da/dt)拟合公式,利用迭代方法计算了裂纹穿透管壁所需的时间,为核电站安全评估提供了有效依据。研究显示,当弯头部位的冷变形量较小(硬度为230~245 HV)且在理想情况下 (无初始附加应力),弯头被应力腐蚀裂纹穿透耗时最长(约57 a);当初始附加应力增加至200 MPa,此失效时间约缩减至前者的1/5 (无应力释放)、2/7 (应力释放一半) 以及3/7 (应力完全释放);保持初始附加应力不变(200 MPa)并提高弯头部位冷加工变形量(由硬度为230~245 HV提高到275~300 HV),弯头的大变形部位被穿透时间约缩短至小变形部位失效时间的2/5 （无应力释放）、3/8 (应力释放一半) 以及1/3 (应力完全释放),由此可见应力释放程度的降低和冷加工变形量的增加均导致了核电站316L不锈钢弯头剩余寿命的缩短。
关键词:
316L不锈钢弯头
,
应力腐蚀裂纹扩展
,
裂纹张开位移
,
有限元分析
,
应力释放
,
冷加工变形
