岳珠峰
,
邵小军
稀有金属材料与工程
研究了短纤维增强复合材料(MMC)的蠕变损伤和失效的细观机理.采用微胞模型结合有限元软件ABAQUS进行.基体的损伤失效由K-R模型描述,纤维断裂由应力准则控制,它们已分别作为用户子程序编入到ABAQUS中.有限元分析表明,在纤维断裂前损伤主要位于纤维头顶角附近,断裂后集中在纤维断裂面附近.纤维断裂对基体蠕变损伤影响有限,但是断面附近产生很高的应力集中,该应力集中将有助于裂纹在基体中的发展.
关键词:
单胞模型
,
有限元
,
MMC
,
蠕变损伤
,
纤维断裂
,
失效
,
轴应力
蔡庆木
,
刘月明
,
黄昌清
,
楼俊
,
田维坚
机械工程材料
综述了当前常用的几种火电厂高温压力管道寿命预测的方法及模型，包括持久强度法、时间参数外推法、θ法与修正的。法、蠕变曲线外推法和蠕变损伤法，深入讨论了各方法适用条件和可靠性。最后，对与高温压力管道寿命预测有关的几个技术问题进行了分析和展望。
关键词:
高温压力管道
,
寿命预测
,
蠕变损伤
,
可靠性
田宁
,
田素贵
,
于慧臣
,
孟宪林
材料热处理学报
通过对一种定向凝固合金进行不同温度的固溶处理、蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了固溶温度对枝晶臂/间区域的成分偏析及持久性能的影响.结果表明:经1230℃固溶及时效处理后,合金在枝晶干/间区域存在明显的成分偏析和组织不均匀性,粗大γ’相存在于枝晶间区域,细小γ’相存在于枝晶干区域,碳化物呈条状分布在枝晶间区域.合金经1260℃固溶及时效处理后,可明显降低合金中元素的偏析程度,并消除了合金在枝晶间区域存在中的粗大γ’相,使高体积分数细小立方γ '相均匀分布在枝晶间和枝晶干区域,并有细小粒状碳化物沿晶界析出,抑制晶界滑移,因此,可大幅度改善合金的中温蠕变性能.合金在中温蠕变期间的变形特征是位错在基体中滑移和剪切γ’相,并在γ’/γ两相界面形成位错网.蠕变后期,由于沿与应力轴呈45°角的晶界承受载荷的最大剪切应力,故裂纹易于在与应力轴呈45 °角的倾斜晶界处萌生与扩展.
关键词:
定向凝固镍基合金
,
固溶温度
,
组织结构
,
蠕变
,
变形特征
,
蠕变损伤
巩建鸣
,
涂善东
,
凌祥
,
喻红梅
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.11.003
采用含有局部效应的蠕变损伤力学方法,计及材料不均匀性,建立母材和焊缝金属两材料有限元模型,分析了具有缺口的HK40带焊缝试样以及实际HK40炉管焊接接头的蠕变损伤发展与断裂.蠕变损伤模拟结果表明,虽然焊缝金属为蠕变硬焊缝,但在服役寿命的后期,焊缝损伤较母材严重,出现损伤局部化特征,最终的失效发生在焊缝中.服役10年的HK40炉管的金相剖析也表明焊缝比母材具有较高的损伤级别,这预示着焊缝在长期服役过程中是最薄弱的环节之一.
关键词:
焊接
,
蠕变损伤
,
高温
,
HK40炉管
梁建伟
,
温志勋
,
岳珠峰
稀有金属材料与工程
针对含不同倾角气膜孔的镍基单晶试件的蠕变损伤发展进行了数值模拟,研究了倾角对蠕变特性的影响.气膜孔的倾角分别为0°,15°,30°和45°.结果表明,倾角不同,气膜孔周围的分切应力分布也不同.当倾角为0°,15°和30°时,裂纹扩展方向为θ=±54°,而当倾角为45°时,裂纹沿着θ=±46°的方向进行扩展.倾角为30°的试件有最长的失效寿命.在气膜孔周围的高应力区,分切应力、Mises等效应力和沿拉伸方向的应力σ11均出现了应力松弛现象,且随着时间的延长,应力都达到了稳定值.此外,倾角也影响着蠕变损伤的分布,当倾角为0°,15°,30°和45°时,最大损伤点分别出现在与水平方向成0°,0°,13°和26°的位置.
关键词:
单晶高温合金
,
气膜孔
,
倾角
,
蠕变损伤
田宁
,
田素贵
,
于慧臣
,
孟宪林
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DZ125合金的高温蠕变行为。结果表明：经完全热处理后，合金在枝晶干/间区域存在明显的组织不均匀性，粗大γ′相存在于枝晶间，细小γ′相存在于枝晶干。蠕变初期合金中γ′相已转变成筏状结构，稳态蠕变期间合金的变形机制是位错攀移越过γ′相，其中，位错攀移期间，易形成位错的割阶，空位的形成和扩散是位错攀移的控制环节。而蠕变后期合金的变形机制是位错在基体中滑移和剪切进入筏状γ′相。在高温蠕变后期，合金中裂纹首先在晶界处萌生与扩展，且不同形态晶界具有不同的损伤特征，其中，沿应力轴成45°角晶界承受蠕变损伤的较大剪切应力可使其发生较大几率的蠕变损伤；而加入的元素Hf促进细小粒状相沿晶界的析出，可抑制晶界滑移，提高晶界强度，是合金蠕变断裂后晶界呈现非光滑表面的主要原因。
关键词:
DZ125镍基合金
,
显微组织
,
蠕变
,
变形特征
,
蠕变损伤
温志勋
,
侯乃先
,
岳珠峰
稀有金属材料与工程
基于镍基单晶合金蠕变变形过程中的细、微观组织结构变化及损伤特点,建立了考虑材质劣化和孔洞损伤的双参数蠕变损伤本构方程.利用所建模型对裂纹前缘含铸造缺陷(孔洞)的镍基单晶合金紧凑拉伸(CT)试样蠕变损伤和裂纹萌生进行了模拟计算,并考虑了晶体取向偏差和随机性的影响.计算结果表明:晶体取向和孔洞位置对试样蠕变损伤和裂纹萌生行为有着显著的影响.当孔洞距切口根部距离较近时,裂纹形核于切口附近的孔洞表面,裂纹形核时间较短;孔洞距切口根部距离较远时,裂纹形核位置位于切口表面,具体位置取决于试样的晶体取向,裂纹形核时间较长.随着加载轴晶体取向偏角的增大,裂纹形核时间明显缩短,其分散性加大,最大有34.7%的变化幅度;试样在2个不受控的晶体取向变化时,在偏角为45°和80°出现极值,裂纹形核时间最大偏差达3倍.
关键词:
镍基单晶合金
,
CT试样
,
孔洞
,
蠕变损伤
,
裂纹形核
周煜
,
张峥
,
赵子华
,
钟群鹏
材料热处理学报
涡轮叶片延寿是航空发动机亟待解决的关键问题，损伤恢复处理技术是保障发动机长寿命、高可靠性和低成本运行的重要手段。介绍了针对涡轮叶片蠕变损伤的延寿技术研究现状与进展，根据各种延寿方法的特点分析了从简单热处理到恢复热处理和热等静压（HIP）修复的延寿技术发展历程，指出了蠕变损伤修复的一般性原则和HIP修复技术的优点。重点阐述了蠕变空洞在HIP作用下的愈合机理，并介绍了主要的空洞烧结模型。指出了延寿技术研究中存在的问题，给出了在我国开展HIP修复技术研究的建议和思路。
关键词:
发动机
,
涡轮叶片
,
蠕变损伤
,
热等静压
,
热处理
王岗
,
胡正飞
,
何大海
,
吴细毛
材料热处理学报
12Cr马氏体耐热钢是发电及其它行业高温高压部件的关键用材.在高温高压环境下长期服役会导致材料的性能下降和组织结构退化.评价服役材料的可靠性一直是高度关注的实际问题.本文通过对发电锅炉X20再热器炉管在不同服役时期的性能和组织结构比较研究,材料硬度随寿命减损而下降,尤其是晶界硬度低于基体硬度.相应的微观结构出现碳化物粗化和蠕变损伤现象.定量分析显示,主要碳化物M23C6成分显示出明显的合金元素富集,粗化的M23C6碳化物中Cr/Fe原子比随服役时间的变化规律存在明确的动力学规律.
关键词:
马氏体耐热钢
,
碳化物
,
微观结构
,
蠕变损伤
,
化学成分富集
