GH141合金的显微组织控制 被引量：14

1

作者 于慧臣 谢世殊 +2 位作者 吕俊英 赵光普 杨洪才 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期7-10,共4页

研究了热处理对GH141合金显微组织的影响规律。结果表明,1080～1120℃固溶处理过程中合金晶粒的长大与主要强化相γ′及碳化物的溶解密切相关。固溶空冷试样在760～900℃时效过程中,主要强化相γ′按"台阶机制"由最初的球形... 研究了热处理对GH141合金显微组织的影响规律。结果表明,1080～1120℃固溶处理过程中合金晶粒的长大与主要强化相γ′及碳化物的溶解密切相关。固溶空冷试样在760～900℃时效过程中,主要强化相γ′按"台阶机制"由最初的球形颗粒逐渐粗化成为规则排列的立方体形貌,符合点阵扩散控制的"Ostwald"熟化规律,粗化激活能为276.8kJ/mol。 展开更多

关键词 高温合金 热处理 显微组织 γ’相 晶界碳化物

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GH141合金的高温拉伸及持久性能 被引量：25

2

作者 于慧臣 谢世殊 +1 位作者 赵光普 杨洪才 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期3-6,共4页

研究了热处理对GH141合金760℃拉伸及900℃/170MPa持久性能的影响及合金显微组织与高温力学性能之间的关系。结果表明,GH141合金的760℃屈服强度σ7600.2与晶粒平均直径D之间仍符合Hall-Petch关系;γ′强化机制可用位错切绕转换模型描述... 研究了热处理对GH141合金760℃拉伸及900℃/170MPa持久性能的影响及合金显微组织与高温力学性能之间的关系。结果表明,GH141合金的760℃屈服强度σ7600.2与晶粒平均直径D之间仍符合Hall-Petch关系;γ′强化机制可用位错切绕转换模型描述;晶界碳化物的种类、数量和尺寸对合金的持久寿命影响显著;晶内强度与晶界强度的合理匹配也是获得高持久寿命的重要因素。 展开更多

关键词 高温合金 热处理 高温拉伸 高温持久性能

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扭转/拉伸复合载荷下的弹塑性疲劳裂纹扩展行为 被引量：6

3

作者 于慧臣 谢世殊 +1 位作者 孙燕国 田中启介 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2004年第5期53-56,62,共5页

研究了从中碳钢圆棒试样的环状预裂纹开始的疲劳裂纹扩展行为,分析了扭转/拉伸复合加载时不同载荷比对弹塑性疲劳裂纹扩展的影响。在高应力水平下,裂纹断口为宏观平坦。无论是简单加载还是复合加载,裂纹扩展速率都可用J积分的指数方程... 研究了从中碳钢圆棒试样的环状预裂纹开始的疲劳裂纹扩展行为,分析了扭转/拉伸复合加载时不同载荷比对弹塑性疲劳裂纹扩展的影响。在高应力水平下,裂纹断口为宏观平坦。无论是简单加载还是复合加载,裂纹扩展速率都可用J积分的指数方程表达。对于同样的J积分范围值,Ⅰ型载荷下的裂纹扩展速率最高,而Ⅲ型载荷下的速率最低。在复合加载条件下的疲劳断口上观察到疲劳条痕同Ⅰ型加载条件下的相同,其间距与裂纹扩展速率相等。 展开更多

关键词 疲劳裂纹扩展 裂纹扩展速率 疲劳断口 拉伸 J积分 中碳钢 圆棒 平坦 复合载荷 加载条件

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扭转载荷下带环状裂纹圆棒的J积分的评价 被引量：1

4

作者 于慧臣 谢世殊 +2 位作者 张岩基 贺风伟 田中启介 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第z1期139-142,共4页

研究了扭转载荷下带环状裂纹圆棒试样的J积分的评价。首先得到了一系列带有不同深度环状切口的中碳钢圆棒试样的扭矩-扭转角关系,然后分别利用单试样的简单评价法和多试样的能量法计算J积分值。结果发现,当圆棒试样的切口深度足够深(即... 研究了扭转载荷下带环状裂纹圆棒试样的J积分的评价。首先得到了一系列带有不同深度环状切口的中碳钢圆棒试样的扭矩-扭转角关系,然后分别利用单试样的简单评价法和多试样的能量法计算J积分值。结果发现,当圆棒试样的切口深度足够深(即裂纹长度足够长)或扭转角足够小时,两种方法计算的J积分值相当一致。 展开更多

关键词 断裂 环状裂纹 J积分 扭转

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直接时效处理对热连轧GH4169合金蠕变行为的影响 被引量：20

5

作者 田素贵 赵忠刚 +4 位作者 陈礼清 于慧臣 刘洋 包宪宇 刘湘华 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期14-18,共5页

通过对热连轧GH4169合金进行直接时效处理、蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了直接时效对热连轧合金蠕变行为的影响。结果表明:直接时效可明显提高热连轧GH4169合金的蠕变抗力,在660℃/700MPa条件下,使合金的蠕变寿命由60h提高到126h,... 通过对热连轧GH4169合金进行直接时效处理、蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了直接时效对热连轧合金蠕变行为的影响。结果表明:直接时效可明显提高热连轧GH4169合金的蠕变抗力,在660℃/700MPa条件下,使合金的蠕变寿命由60h提高到126h,在试验的温度和应力范围内,测定出该合金在蠕变期间的激活能和应力指数分别为Qa=559.2kJ/mol和n=17.6。合金在热连轧期间的变形特征是孪晶和位错在孪晶内的双取向滑移,且有较小的晶粒尺寸;经直接时效后,合金中弥散析出的细小γ″相是有效提高合金蠕变寿命的主要原因。在蠕变期间,合金的变形特征是孪晶及位错在基体中滑移;蠕变后期,在与应力轴垂直的晶界处首先出现微裂纹,随蠕变进行,微裂纹沿晶界扩展并发生沿晶断裂。 展开更多

关键词 热连轧GH4169合金 直接时效处理 蠕变 变形机制

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TC11和TC4钛合金室温/400℃疲劳裂纹扩展特性研究 被引量：8

6

作者 黄新跃 张仕朝 +1 位作者 鲁原 于慧臣 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期82-85,共4页

TC11和TC4这两种变形对这两种钛合金室温和400℃的疲劳裂纹扩展试验结果及其特性进行了分析。试验结果显示,两种钛合金的室温疲劳裂纹扩展速率的数据比较集中,而400℃时的分散性比较大。通过对造成数据分散性的原因分析,认为以平均值为... TC11和TC4这两种变形对这两种钛合金室温和400℃的疲劳裂纹扩展试验结果及其特性进行了分析。试验结果显示,两种钛合金的室温疲劳裂纹扩展速率的数据比较集中,而400℃时的分散性比较大。通过对造成数据分散性的原因分析,认为以平均值为期望值的线性回归拟合方法会造成偏危险的估计,因此提出了以数据上边界为基础的Paris拟合方法。根据两种钛合金的室温和400℃时的数据,发现TC11的裂纹扩展速率比较低,具有较好的损伤容限性能。 展开更多

关键词 钛合金 疲劳 裂纹扩展速率 数据拟合

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试样尺寸对定向合金DZ125热机械疲劳寿命的影响 被引量：5

7

作者 张国栋 于慧臣 +1 位作者 何玉怀 苏彬 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期28-30,35,共4页

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... 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8mm试样的疲劳寿命和工作段直径为6mm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8mm试样的疲劳寿命比工作段直径为6mm试样的疲劳寿命长。 展开更多

关键词 热机械疲劳 尺寸 蠕变 氧化 损伤 寿命

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GH4169合金高温力学行为本构建模及参数识别 被引量：10

8

作者 魏洪亮 杨晓光 于慧臣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期42-45,共4页

针对涡轮盘用GH4169合金开展了高温下单调拉伸、对称循环及非对称循环的实验工作,结果表明,该材料具有比较明显的循环软化和平均应力松弛特性。采用带Ohno/Wang修正的Chaboche粘塑性理论本构方程,对其表现出的复杂力学现象进行本构建模... 针对涡轮盘用GH4169合金开展了高温下单调拉伸、对称循环及非对称循环的实验工作,结果表明,该材料具有比较明显的循环软化和平均应力松弛特性。采用带Ohno/Wang修正的Chaboche粘塑性理论本构方程,对其表现出的复杂力学现象进行本构建模,介绍了Levenberg-Marquadt非线性优化算法,结合材料实验数据并通过该算法识别了本构方程参数,将本构方程通过用户子程序嵌入到有限元软件ABAQUS中,对GH4169合金的上述实验现象进行了数值模拟,计算曲线与实验曲线取得了较好的一致性。 展开更多

关键词 循环软化 平均应力松弛 本构方程 参数识别

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TA11钛合金超高周疲劳行为 被引量：4

9

作者 焦泽辉 于慧臣 +2 位作者 钟斌 李旭东 周静怡 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期84-90,共7页

利用常规疲劳试验方法获得TA11合金在不同温度,不同应力比下的3×10~7及1×108超高周疲劳极限,并采用三参数幂函数法获得合金超高周疲劳中值S-N曲线及其描述方程。研究发现:与传统1×10~7疲劳极限相比,TA11合金的超高周(3&#... 利用常规疲劳试验方法获得TA11合金在不同温度,不同应力比下的3×10~7及1×108超高周疲劳极限,并采用三参数幂函数法获得合金超高周疲劳中值S-N曲线及其描述方程。研究发现:与传统1×10~7疲劳极限相比,TA11合金的超高周(3×10~7及1×108)疲劳强度表现出继续降低的趋势,这一趋势在负应力比(R=-1)下不太明显,在正应力比(R=0.1,0.5)下十分显著,并且室温下的降低幅度大于高温下的降低幅度;断口分析表明,室温下TA11合金试样的超高周疲劳裂纹均萌生于表面,高温下TA11合金试样的超高周疲劳裂纹萌生方式与应力比有关,R=-1和0.1时疲劳裂纹萌生于表面,R=0.5时疲劳裂纹萌生于内部;TA11合金试样的表面状态是导致其疲劳寿命分散的主要原因。 展开更多

关键词 TA11合金 应力比 S-N曲线 超高周疲劳

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一种含Re单晶镍基合金的高温蠕变行为 被引量：3

10

作者 王明罡 田素贵 +2 位作者 于慧臣 于兴福 钱本江 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期98-102,共5页

通过测定蠕变曲线及位错运动的内摩擦应力(σ0),研究了一种含Re单晶镍基合金的蠕变行为,并计算出稳态蠕变期间的表观蠕变激活能及应力指数。结果表明:在稳态蠕变期间位错运动的内摩擦应力(σ0),随外加应力的提高略有提高,随温度的升高... 通过测定蠕变曲线及位错运动的内摩擦应力(σ0),研究了一种含Re单晶镍基合金的蠕变行为,并计算出稳态蠕变期间的表观蠕变激活能及应力指数。结果表明:在稳态蠕变期间位错运动的内摩擦应力(σ0),随外加应力的提高略有提高,随温度的升高而明显降低。在蠕变初期,γ′相沿垂直于应力轴方向形成N型筏状结构,随蠕变进行,筏状γ′相发生粗化,且距离断口越近,筏状γ′相粗化及扭曲程度越严重,其中,由于颈缩使样品近断口区域承受最大有效应力,是使筏状γ′相粗化及扭曲加剧的主要原因。蠕变后期,合金的变形机制是位错剪切筏状γ′相。 展开更多

关键词 单晶镍基合金 内摩擦应力 蠕变 组织演化

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[110]取向DD3镍基单晶合金的组织结构及蠕变行为 被引量：3

11

作者 于莉丽 田素贵 +1 位作者 于慧臣 钱本江 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期40-44,51,共6页

通过蠕变曲线的测定及微观组织观察,研究了[110]取向镍基单晶合金的组织结构与蠕变行为。结果表明,经完全热处理后,合金中立方γ′相沿〈100〉取向规则排列;蠕变期间合金中形成筏状γ′相的取向与应力轴方向成45°角,蠕变后期在近... 通过蠕变曲线的测定及微观组织观察,研究了[110]取向镍基单晶合金的组织结构与蠕变行为。结果表明,经完全热处理后,合金中立方γ′相沿〈100〉取向规则排列;蠕变期间合金中形成筏状γ′相的取向与应力轴方向成45°角,蠕变后期在近断口区域筏状γ′相发生扭折。在1040℃、137MPa条件下,合金在稳态蠕变期间具有较高的应变速率和较短的蠕变寿命,而蠕变期间的变形特征是位错在γ基体通道中滑移和剪切筏状γ′相;其中,γ′相形成筏状结构后,沿与应力轴成45°角的基体通道承受最大剪切应力,使蠕变位错易于在基体通道中滑移,是使合金具有较大应变速率的主要原因。 展开更多

关键词 单晶镍基合金 取向 组织演化 蠕变行为 变形特征

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GH3044的高温低周疲劳性能研究 被引量：4

12

作者 张仕朝 于慧臣 李影 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期100-104,共5页

研究了镍基高温合金GH3044在600℃下的低周疲劳性能,分析了合金的循环应力-应变和应变-寿命关系,利用Manson-Coffin方程、三参数幂函数方程和拉伸滞后能模型对寿命数据进行回归分析。结果表明,合金的循环应力响应行为在600℃时,呈现明... 研究了镍基高温合金GH3044在600℃下的低周疲劳性能,分析了合金的循环应力-应变和应变-寿命关系,利用Manson-Coffin方程、三参数幂函数方程和拉伸滞后能模型对寿命数据进行回归分析。结果表明,合金的循环应力响应行为在600℃时,呈现明显的循环硬化特征,原因在于循环变形过程中位错之间以及位错与析出相之间的相互作用;从试样的疲劳断口形貌发现,裂纹主要萌生于试样表面处,裂纹形成后垂直于加载轴方向扩展,断口呈韧窝断裂特征;在合金的低周疲劳寿命预测研究中发现,拉伸滞后能模型的寿命预测结果无论从标准差,还是分散带方面比较都比Manson-Coffin方程、三参数幂函数方程的预测精度好。 展开更多

关键词 GH3044 低周疲劳 循环硬化 软化 寿命预测

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全片层与双态组织高铌TiAl合金高温原位拉伸研究 被引量：1

13

作者 焦泽辉 宋西平 +1 位作者 张敏 于慧臣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期79-83,90,共6页

利用原位观察的方法研究了全片层(Fully Lamellar,FL)组织与双态(Duplex,DP)组织高铌TiAl合金在750℃下的拉伸力学行为。结果表明:DP组织具有较好的抗拉强度和塑性,其抗拉强度为958MPa,断面收缩率为45.1%,FL组织抗拉强度较低且几乎没有... 利用原位观察的方法研究了全片层(Fully Lamellar,FL)组织与双态(Duplex,DP)组织高铌TiAl合金在750℃下的拉伸力学行为。结果表明:DP组织具有较好的抗拉强度和塑性,其抗拉强度为958MPa,断面收缩率为45.1%,FL组织抗拉强度较低且几乎没有塑性;随着拉伸应力的增加,DP组织合金试样表面存在一个大量裂纹萌生和扩展的过程,这些裂纹均匀分布在试样表面,主要以萌生为主,几乎难以扩展,而在FL组织中只能观察到少量的裂纹萌生现象;拉伸断裂后的DP组织合金的裂纹是由多个孔洞合并而成,呈蠕虫状且尺寸很小,FL组织中与拉伸方向垂直或呈一较大夹角的片层团界及片层界较易萌生裂纹,在临近断口区域,裂纹主要以穿层扩展为主。 展开更多

关键词 高铌TIAL合金 全片层组织 双态组织 原位拉伸

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镍基高温合金疲劳-蠕变寿命预测的临界面损伤方法 被引量：1

14

作者 董成利 于慧臣 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期69-76,共8页

采用临界面损伤方法并耦合疲劳-蠕变寿命模型,通过适当的技术改进,分别对某型航空发动机650℃条件下涡轮盘用材料ZSGH4169高温合金和980℃条件下涡轮转子叶片用材料DZ125定向凝固高温合金的疲劳-蠕变寿命进行预测,并分别比较以W_(alls),... 采用临界面损伤方法并耦合疲劳-蠕变寿命模型,通过适当的技术改进,分别对某型航空发动机650℃条件下涡轮盘用材料ZSGH4169高温合金和980℃条件下涡轮转子叶片用材料DZ125定向凝固高温合金的疲劳-蠕变寿命进行预测,并分别比较以W_(alls),C_(cb),S_(wt),G_(lk),和Fin为参数的五种寿命模型的预测精度。算例的计算结果表明:对于ZSGH4169高温合金,以Walls临界损伤平面为参数的寿命模型预测效果较好,预测的结果与实验值相比基本落在±3倍分散带以内;而对于DZ125高温合金而言,以G_(lk)临界损伤平面为参数的寿命模型预测效果较好,预测的结果与实验值相比基本落在±2.5倍分散带以内。 展开更多

关键词 临界面损伤 疲劳-蠕变 寿命预测 定向凝固 相关系数

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热连轧Ti-6Al-4V合金的蠕变行为及影响因素

15

作者 田素贵 包宪宇 +4 位作者 于慧臣 刘洋 赵忠刚 陈礼清 刘相华 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期13-19,共7页

通过长期时效、固溶+时效处理和蠕变性能测试,研究了处理工艺对热连轧Ti-6Al-4V合金蠕变行为的影响。结果表明,在400℃,575MPa条件下,热连轧态合金有较低的蠕变寿命,经长期时效和亚温固溶时效处理后,合金的蠕变寿命由70h分别提高到230h... 通过长期时效、固溶+时效处理和蠕变性能测试,研究了处理工艺对热连轧Ti-6Al-4V合金蠕变行为的影响。结果表明,在400℃,575MPa条件下,热连轧态合金有较低的蠕变寿命,经长期时效和亚温固溶时效处理后,合金的蠕变寿命由70h分别提高到230h和548 h。热连轧态Ti-6Al-4V合金的组织结构由类条状α相和网状β相组成;经长期时效处理后,在α相中析出大量粒状α相;而经亚温固溶+时效处理后,合金中形成的高固溶度等轴α相和高体积分数的"网篮"组织,是使合金较大幅度提高蠕变寿命的主要原因。在蠕变期间,热连轧合金的变形机制是α相中发生位错滑移;而固溶+时效处理合金的主要蠕变机制是波浪状<a+c>位错发生锥面滑移。随蠕变进行,合金中α相内发生高密度位错的束集,及发生动态再结晶以细化晶粒,其中细小α相和"网篮"组织的共同作用,是使合金具有较高蠕变寿命和较好塑性的主要原因。 展开更多

关键词 热连轧Ti-6Al-4V合金 长期时效 固溶时效处理 组织结构 蠕变特征

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激光选区熔化TC4合金的高周疲劳行为

16

作者 武亮亮 许瑞达 +1 位作者 焦泽辉 于慧臣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期61-70,共10页

开展激光选区熔化(selective laser melting,SLM)TC4合金高周疲劳行为实验研究,对比分析两种取样方向(水平、垂直)、两种温度(室温、400℃)条件下合金的疲劳性能差异,探索了通过热等静压(hot isostatic pressing,HIP)方式提升合金疲劳... 开展激光选区熔化(selective laser melting,SLM)TC4合金高周疲劳行为实验研究,对比分析两种取样方向(水平、垂直)、两种温度(室温、400℃)条件下合金的疲劳性能差异,探索了通过热等静压(hot isostatic pressing,HIP)方式提升合金疲劳性能的可行性。结果表明:退火热处理后,合金疲劳性能存在显著的各向异性,垂直方向试样疲劳性能高于水平试样;相较于室温,400℃条件下合金的疲劳寿命降低,但仍存在各向异性;热等静压后,合金的疲劳寿命呈现出一定程度的提升,疲劳性能各向异性趋势减弱。断口分析显示,SLM TC4合金裂纹主要起源于表面与亚表面缺陷处,以气孔为主,统计分析表明,垂直试样的源区缺陷尺寸要低于水平试样,这是导致合金水平试样疲劳性能降低的主要原因;热等静压后,合金水平和垂直试样裂纹均萌生于表面滑移处,此时合金的孔隙率显著降低,已无明显缺陷,而缺陷数量的减少是合金疲劳性能提升的主要原因。 展开更多

关键词 激光选区熔化 TC4合金 高周疲劳 各向异性 缺陷 热等静压

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镍基定向凝固合金表面涂层力学参数测量

17

作者 贾大炜 施惠基 +2 位作者 钟斌 于慧臣 牛莉莎 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第3期77-81,共5页

针对所研究的镍基定向凝固合金表面高温防护涂层的厚度远大于一般涂层的特点,提出一种简捷方便的新方法测量涂层的硬度和弹性模量,便于同时研究涂层表面和系统界面对测量结果的影响。并通过传统纳米压痕仪的测量结果,以及镀在另一种定... 针对所研究的镍基定向凝固合金表面高温防护涂层的厚度远大于一般涂层的特点,提出一种简捷方便的新方法测量涂层的硬度和弹性模量,便于同时研究涂层表面和系统界面对测量结果的影响。并通过传统纳米压痕仪的测量结果,以及镀在另一种定向凝固合金表面的同一种涂层测量结果间的对比,验证了试验结果的正确性。 展开更多

关键词 涂层 硬度 弹性模量 新方法

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单晶镍基合金的层错能及其对蠕变机制的影响 被引量：4

18

作者 闫化锦 田素贵 +3 位作者 朱新杰 于慧臣 舒德龙 张宝帅 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期87-95,共9页

通过对合金进行不同温度层错能的计算、蠕变性能测试及位错组态的衍衬分析,研究温度对单晶镍基合金层错能和蠕变机制的影响。结果表明:合金在760℃具有较低的层错能,其蠕变期间的变形机制是〈110〉超位错剪切进入γ′相,其中,切入γ′... 通过对合金进行不同温度层错能的计算、蠕变性能测试及位错组态的衍衬分析,研究温度对单晶镍基合金层错能和蠕变机制的影响。结果表明:合金在760℃具有较低的层错能,其蠕变期间的变形机制是〈110〉超位错剪切进入γ′相,其中,切入γ′相的位错可分解形成(1/3)〈112〉位错+(SISF)层错的位错组态。随温度的提高,合金的层错能增大,合金在1070℃蠕变期间的变形机制是〈110〉螺、刃超位错剪切进入γ′相。在980℃,合金的层错能介于760~1070℃之间,蠕变期间的主要变形机制是〈110〉螺、刃超位错剪切进入γ′相,其中,剪切进入γ′相的螺位错由{111}面交滑移至{100}面,形成(1/2)〈110〉不全位错+反向畴界(APB)的K-W锁位错组态,这种具有面角非平面芯结构的K-W锁可抑制位错的交滑移,提高合金的蠕变抗力。其中,蠕变期间较低的应变速率仅释放较少的形变热,不足以激活K-W锁中的位错在{111}面滑移,是K-W锁在980℃得以保留的主要原因。 展开更多

关键词 单晶镍基合金 层错能 蠕变 衍衬分析 变形机制

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一种TiAl合金高温低循环疲劳性能及失效机理 被引量：6

19

作者 董成利 于慧臣 +2 位作者 焦泽辉 孔凡涛 陈玉勇 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期77-82,共6页

通过对TiAl合金进行总应变范围控制的高温(750℃)低循环疲劳实验,研究双态(Duplex,DP)和全片层(Fully Lamellar,FL)组织形态对TiAl合金低循环疲劳性能和寿命的影响,并采用总应变幅-寿命方程对两类组态TiAl合金低循环疲劳寿命进行预测。... 通过对TiAl合金进行总应变范围控制的高温(750℃)低循环疲劳实验,研究双态(Duplex,DP)和全片层(Fully Lamellar,FL)组织形态对TiAl合金低循环疲劳性能和寿命的影响,并采用总应变幅-寿命方程对两类组态TiAl合金低循环疲劳寿命进行预测。结果表明:在相同温度和应变条件下,DP组态TiAl合金稳态迟滞回线对应的平均应力明显低于FL组态TiAl合金稳态迟滞回线对应的平均应力;采用总应变幅-疲劳寿命方程能够准确预测两种组态TiAl合金在750℃下的疲劳寿命,预测寿命基本位于试验寿命的±2倍分散带以内;另外,DP组态TiAl合金的疲劳源区位于试样的近心部,而FL组态TiAl合金的疲劳源区位于试样的次表面,两类组态TiAl合金的高温疲劳失效机理存在明显差异。 展开更多

关键词 TIAL合金 低循环疲劳 寿命预测 迟滞回线 失效机理

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高Nb-TiAl合金高温力学行为本构建模仿真技术 被引量：2

20

作者 董成利 于慧臣 +2 位作者 焦泽辉 孔凡涛 陈玉勇 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期80-87,共8页

针对新研制的高Nb-TiAl合金(Ti-45Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.02Y(原子分数/%)),开展了750℃条件下不同应变速率的单轴拉伸、低周疲劳、疲劳-蠕变交互和蠕变试验,获得了相应试验条件下的试验数据和曲线,基于宏观唯象Chaboche黏塑性统一本构模型... 针对新研制的高Nb-TiAl合金(Ti-45Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.02Y(原子分数/%)),开展了750℃条件下不同应变速率的单轴拉伸、低周疲劳、疲劳-蠕变交互和蠕变试验,获得了相应试验条件下的试验数据和曲线,基于宏观唯象Chaboche黏塑性统一本构模型,采用Ohno-Wang修正项准确表征材料的循环硬化/软化行为。另外,为了准确模拟材料的加速蠕变阶段,在Chaboche黏塑性统一本构模型中耦合Kachanov损伤演化率,采用自适应的显式Euler法将微分形式的本构模型离散为差分方程组,并植入到有限元软件ABAQUS的用户材料子程序UMAT中,实现对高Nb-TiAl合金在不同试验条件下力学行为的仿真模拟。结果表明,采用考虑Ohno-Wang修正并耦合Kachanov损伤的Chaboche黏塑性统一本构模型能够准确模拟高Nb-TiAl合金不同应变速率的单轴拉伸、低周疲劳、疲劳-蠕变交互和蠕变行为,且预测精度较高,满足实际工程需要。 展开更多

关键词 高Nb-TiAl合金 低周疲劳 疲劳-蠕变交互 蠕变 本构模型

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