Yuli GU
金属学报(英文版)
Thermo-mechanical fatigue (TMF) behavior of FGH96, a nickel-base powder metallurgy superalloy, has been studied under tension-tension loading at the temperature range from 550℃ to 720℃. The results show that TMF fracture mode is intergranular for the in-phase (IP), but transgranular cleavage-like for the out-of-phase (OP) samples. The total content of Al, Ti and Nb in the γ' phases for the IP or OP samples and the partitioning ratio of γ'/γ in these elements for the IP samples are relatively higher at the lower strain amplitude, which is consistent with the case of the γ' size that is larger at the lower strain amplitude, the lattice parameter misfit is negative and the absolute value is lower at the lower strain amplitude that is correlative with the change of the γ' morphology. The deformation at the lower strain amplitude is mainly dominated by the dislocation lines and dislocation pairs in the matrix channels, at the higher strain amplitude dominated by the large numbers of superlattice stacking faults within the γ' phases.
关键词:
Nickel-base superalloy
,
thermo-mechanical fatigue
,
elemental partitioning
,
γ′ size
,
dislocation （镍基高温合金
,
热机械疲劳
,
元素分配
,
γ′尺寸
,
位错）
张剑
,
赵云松
,
贾玉亮
,
杨帅
,
骆宇时
,
唐定中
机械工程材料
采用热机械疲劳试验、扫描电镜、透射电镜等方法研究了一种镍基单晶高温合金在600～900 ℃的同相位热机械疲劳行为.结果表明:该合金在试验中承受的平均应力表现为压应力；随着机械应变幅的增大,疲劳寿命逐渐下降,应力范围和塑性应变量逐渐增大；合金在试验中表现为高温半周循环软化、低温半周循环硬化；合金热机械疲劳的主要变形机制为a/2〈110〉{111}型位错在基体内的滑移和交滑移运动；合金的断裂方式为微孔聚集型断裂,拉应力对合金的断裂起到了主导作用.
关键词:
单晶高温合金
,
热机械疲劳
,
位错
,
疲劳寿命
徐涛
,
高行山
,
温志勋
,
岳珠峰
稀有金属材料与工程
在晶体塑性理论的基础上,提出了一种适用于镍基单晶高温合金热机械疲劳的本构模型,并采用该模型对单晶材料不同晶体取向的热机械疲劳力学响应进行有限元模拟.结果表明,该本构模型可以较好地模拟镍基单晶合金的热机械疲劳行为.对于同相位热机械疲劳,压缩应力幅大于拉伸应力幅,循环平均应力小于零;对于反相位热机械疲劳,拉伸应力幅大于压缩应力幅,循环平均应力大于零.随着循环次数的增加,材料呈现出在高温半周为初始软化,低温半周为初始硬化的特征.晶体取向对于材料的热机械疲劳性能具有显著的影响.
关键词:
镍基单晶
,
晶体塑性
,
热机械疲劳
,
本构模型
王建国
,
王连庆
,
王红缨
,
徐世平
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2000.04.004
通过在热机械循环最高温度处进入不同保持时间, 研究了保持时间对涡轮盘材料GH4133合金热机械疲劳性能及其寿命的影响. 结果表明, 对于不同保持时间,无论是同相位热机械疲劳还是反相位热机械疲劳,材料在温度升高的过程中均呈现循环软化特性,并且随着应变量的增大循环软化速率加快,在温度降低的过程中无明显的循环硬化或循环软化;而保持时间对同相位热机械疲劳寿命影响较为显著, 而对反相位热机械疲劳寿命几乎没有影响.
关键词:
热机械疲劳
,
GH4133合金
,
保持时间
,
疲劳寿命
张国栋
,
于慧臣
,
何玉怀
,
苏彬
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.05.007
对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金进行了三种相位和两种试样尺寸的热机械疲劳实验研究.实验结果表明:在热机械载荷下,试样表面和内部温度梯度以及蠕变和氧化损伤的存在,导致试样工作段直径影响热机械疲劳寿命.当应变水平较高(疲劳寿命较短)时工作段直径为φ8mm试样的疲劳寿命和工作段直径为φ6mm试样的疲劳寿命无明显差别.当应变水平较低(疲劳寿命较长)时工作段直径为φ8mm试样的疲劳寿命比工作段直径为φ6mm试样的疲劳寿命长.
关键词:
热机械疲劳
,
尺寸
,
蠕变
,
氧化
,
损伤
,
寿命
杨晓明
,
杨帆
,
尹树明
,
王渠东
,
吴世丁
,
张哲峰
,
李守新
机械工程材料
对轧制态Mg-12Gd-3Y-0.5Zr镁合金的室温低周、超高周疲劳,高温等温疲劳以及热机械疲劳性能进行了研究,并对其疲劳失效机制进行了分析.结果表明:对室温低周疲劳、超高周疲劳来说,其失效机制主要是夹杂或大的第二相引起的疲劳开裂;对于低周疲劳,裂纹萌生于表面或亚表面,而对于超高周疲劳,裂纹起源于内部;该合金的高温等温疲劳与热机械疲劳断裂裂纹都萌生于表面,其疲劳机制为循环滑移和氧化物夹杂共同作用;该合金在室温到200℃有良好的抗拉强度与疲劳强度;反相位热机械疲劳寿命比同相位的高.
关键词:
镁合金
,
低周疲劳
,
超高周疲劳
,
等温疲劳
,
热机械疲劳
,
疲劳机制
方健儒
,
姜启川
,
韩增祥
,
王海清
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.10.003
研究了热作模具钢在应力控制下的等温疲劳和同相热机械疲劳寿命,发现在相同的应力幅下,同相热机械疲劳寿命低于上限温度的等温疲劳寿命.通过研究疲劳过程中的循环应变响应和疲劳断口特征时发现,等温疲劳条件下,滞后环朝压缩方向发展,疲劳裂纹主要为穿晶萌生与扩展;在热机械疲劳条件下,滞后环朝拉伸方向发展,疲劳裂纹主要沿晶萌生与扩展.这是导致同相热机械疲劳寿命低于等温疲劳的主要原因.
关键词:
热作模具钢
,
热机械疲劳
,
等温疲劳
,
温度循环
,
应力控制
张国栋
,
何玉怀
,
苏彬
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.6.017
对粉末高温合金FGH95和FGH96进行了温度循环为350℃到600℃的同相位和反相位热机械疲劳试验.分析比较了两种合金的热机械疲劳滞后回线、循环应力响应行为和疲劳寿命.研究结果表明:FGH95合金和FGH96合金的热机械疲劳应力-应变滞后回线拉压对称,合金表现出高强度低塑性的特点；在相同总应变范围下,FGH96合金的热机械疲劳循环塑性比FGH95合金的热机械疲劳循环塑性大；FGH95合金和FGH96合金的热机械疲劳循环应力响应行为与热机械载荷水平相关；在相同的变形条件下,FGH96合金的热机械疲劳循环应力比FGH95合金的热机械疲劳循环应力小,从而导致了FGH96的热机械疲劳性能好于FGH95的热机械疲劳性能.
关键词:
FGH95合金
,
FG H96合金
,
热机械疲劳
,
滞后回线
张国栋
,
苏彬
,
何玉怀
,
黄朝晖
,
赵希宏
中国有色金属学报
600～1 100 ℃时对IC10合金进行同相位、反相位、135-相位和-135-相位的应变控制热机械疲劳实验.发展了一种三参数幂函数能量方法的寿命预测方法,并用于材料的热机械疲劳寿命预测.对Manson-Coffin方程、拉伸迟滞能模型(Ostergren)、基于微裂纹扩展模型的能量方法和三参数幂函数能量方法热机械疲劳寿命预测能力进行评估,结果表明:材料的热机械疲劳应力-应变滞后回线的形状与温度-机械载荷之间的相位角有关;温度-机械载荷之间的相位角对材料的热机械疲劳性能有一定的影响;三参数幂函数能量方法物理意义明确,形式简单,寿命预测结果分布在2倍的分散带内,可以用来预测IC10合金的热机械疲劳寿命.
关键词:
IC10合金
,
热机械疲劳
,
同相位
,
反相位
,
寿命预测
刘峰
,
王跃臣
,
张辉
,
艾素华
,
王中光
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.11.011
主要研究了K417高温合金在不同实验条件下的热机械疲劳(TMF)行为.在计算机辅助控制伺服液压疲劳实验机上进行了同相和反相热机械疲劳实验.实验结果表明,与等温低周疲劳性能相比较,无论是同相还是反相的热机械疲劳均使寿命大大降低,不同相位对TMF性能产生不同的影响.此外,对于热机械疲劳过程中的塑性应变分量中的时间相关相(蠕变)和非时间相关相(纯塑性变形)应当分别进行考虑,这样才能对该合金的热机械疲劳行为有更加准确的认识.最后用SEM对不同试验条件下的断口进行了详细观察,并对其微观断裂机制进行了分析和探讨.
关键词:
高温合金
,
热机械疲劳
,
塑性应变
,
蠕变
