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合金化元素Ru和Re在Ni_(3)Al中的相互作用及其对力学性质的影响
1
作者
胡雪兰
王梦媛
+1 位作者
孙小清
王亚如
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2023年第2期165-172,共8页
采用基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一原理方法,探究了Ru元素和Re元素在Ni_(3)Al中的相互作用及其对力学性质的影响.计算表明:在绝大多数化学计量比范围内,Ru原子优先占据Ni_(3)Al中的Ni位,Re原子优先占据Ni_(3)Al中的Al位,Ru和Re...
采用基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一原理方法,探究了Ru元素和Re元素在Ni_(3)Al中的相互作用及其对力学性质的影响.计算表明:在绝大多数化学计量比范围内,Ru原子优先占据Ni_(3)Al中的Ni位,Re原子优先占据Ni_(3)Al中的Al位,Ru和Re易于聚集分布,占据近邻的Ni-Al原子对.通过差分电荷密度图和态密度图分析得到Ru和Re掺杂会与近邻Ni原子产生轨道相互作用,Ru和Re之间也会产生轨道相互作用.通过计算弹性模量,应用经验判据得到Ru的加入使得Ni_(3)Al材料抗压缩能力和韧性明显增强,但硬度有所降低.而Ru、Re的同时加入使其抗压缩能力、韧性和硬度都有所增强.
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关键词
第一性原理
Ni_(3)Al金属间化合物
ru
元素
Re
元素
力学性质
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职称材料
Ru对镍基单晶合金组织结构与蠕变行为的影响
被引量：
8
2
作者
田素贵
朱新杰
+2 位作者
田宁
李秋阳
梁爽
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期275-284,共10页
通过对有/无Ru单晶镍基合金进行时效处理、蠕变性能测试及组织形貌观察,研究元素Ru对镍基单晶合金组织结构与蠕变行为的影响。结果表明:加入Ru使合金中元素Co由负偏析转为正偏析,热处理可大幅度降低元素在枝晶干/间的偏析程度。无Ru单...
通过对有/无Ru单晶镍基合金进行时效处理、蠕变性能测试及组织形貌观察,研究元素Ru对镍基单晶合金组织结构与蠕变行为的影响。结果表明:加入Ru使合金中元素Co由负偏析转为正偏析,热处理可大幅度降低元素在枝晶干/间的偏析程度。无Ru单晶镍基合金在1080℃时效期间沿{111}晶面析出富含难熔元素的针状μ相,而无Ru合金加入2%Ru(质量分数)后,可抑制合金中析出TCP相。与无Ru合金相比,2%Ru合金在980℃、200 MPa的蠕变寿命由123 h提高到333 h。合金在蠕变后期的变形机制是位错在基体中滑移和剪切筏状γ′相,其中,主、次滑移位错的交替开动,使其筏状γ′相转变成不规则的扭曲形态。与2%Ru合金相比,无Ru合金中析出大量的针状μ相,可促使裂纹的萌生和扩展,直到蠕变断裂,是使无Ru合金具有较低蠕变抗力和较短蠕变寿命的主要原因。
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关键词
单晶镍基合金
元素ru
显微组织
TCP相
蠕变
变形特征
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职称材料
Ru对镍基单晶高温合金凝固特性、TCP相析出及蠕变性能影响的研究进展
被引量：
10
3
作者
曹凯莉
杨文超
+5 位作者
屈鹏飞
黄太文
郭敏
苏海军
张军
刘林
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期80-92,共13页
镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。Ru元素作为第四代、第五代镍基单晶高温合金的主要特征元素,其添加对合金从凝固特性到最终的服役性能都起到关键的影响。本文...
镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。Ru元素作为第四代、第五代镍基单晶高温合金的主要特征元素,其添加对合金从凝固特性到最终的服役性能都起到关键的影响。本文从镍基单晶高温合金的凝固特性、凝固组织、TCP相析出及蠕变性能等方面出发,综述了Ru元素对镍基单晶高温合金影响的研究进展,系统分析了Ru的添加对合金凝固路径、凝固特征温度、微观偏析等凝固特性及共晶、碳化物等凝固组织的影响规律,并重点探究了Ru的添加能抑制TCP相析出及提高合金蠕变性能的原因。目前由于多组元交互作用对组织与性能影响机理的复杂性,使得含Ru高温合金的成分设计与优化具有更高的挑战,建议未来含Ru高温合金的相关研究从富Ru新相的析出原因及抑制、Ru添加对凝固缺陷的影响及Ru与其他元素交互作用对“逆分配”效应及TCP相析出的影响机制等方面做进一步探究,为发展新型高性能含Ru高温合金的设计提供思路。
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关键词
镍基单晶高温合金
ru
元素
凝固特性
凝固组织
TCP相
蠕变性能
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职称材料
题名
合金化元素Ru和Re在Ni_(3)Al中的相互作用及其对力学性质的影响
1
作者
胡雪兰
王梦媛
孙小清
王亚如
机构
中国民航大学中欧航空工程师学院
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2023年第2期165-172,共8页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(3122018Z004)。
文摘
采用基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一原理方法,探究了Ru元素和Re元素在Ni_(3)Al中的相互作用及其对力学性质的影响.计算表明:在绝大多数化学计量比范围内,Ru原子优先占据Ni_(3)Al中的Ni位,Re原子优先占据Ni_(3)Al中的Al位,Ru和Re易于聚集分布,占据近邻的Ni-Al原子对.通过差分电荷密度图和态密度图分析得到Ru和Re掺杂会与近邻Ni原子产生轨道相互作用,Ru和Re之间也会产生轨道相互作用.通过计算弹性模量,应用经验判据得到Ru的加入使得Ni_(3)Al材料抗压缩能力和韧性明显增强,但硬度有所降低.而Ru、Re的同时加入使其抗压缩能力、韧性和硬度都有所增强.
关键词
第一性原理
Ni_(3)Al金属间化合物
ru
元素
Re
元素
力学性质
Keywords
First principles
Ni_(3)Al intermetallics
ru
element
Re element
Mechanical properties
分类号
O482 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
Ru对镍基单晶合金组织结构与蠕变行为的影响
被引量：
8
2
作者
田素贵
朱新杰
田宁
李秋阳
梁爽
机构
沈阳工业大学材料科学与工程学院
贵州工程应用技术学院
出处
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期275-284,共10页
文摘
通过对有/无Ru单晶镍基合金进行时效处理、蠕变性能测试及组织形貌观察,研究元素Ru对镍基单晶合金组织结构与蠕变行为的影响。结果表明:加入Ru使合金中元素Co由负偏析转为正偏析,热处理可大幅度降低元素在枝晶干/间的偏析程度。无Ru单晶镍基合金在1080℃时效期间沿{111}晶面析出富含难熔元素的针状μ相,而无Ru合金加入2%Ru(质量分数)后,可抑制合金中析出TCP相。与无Ru合金相比,2%Ru合金在980℃、200 MPa的蠕变寿命由123 h提高到333 h。合金在蠕变后期的变形机制是位错在基体中滑移和剪切筏状γ′相,其中,主、次滑移位错的交替开动,使其筏状γ′相转变成不规则的扭曲形态。与2%Ru合金相比,无Ru合金中析出大量的针状μ相,可促使裂纹的萌生和扩展,直到蠕变断裂,是使无Ru合金具有较低蠕变抗力和较短蠕变寿命的主要原因。
关键词
单晶镍基合金
元素ru
显微组织
TCP相
蠕变
变形特征
Keywords
single crystal nickel-based superalloy
element
ru
microst
ru
cture
TCP phase
creep
deformation feature
分类号
TG111.8 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
Ru对镍基单晶高温合金凝固特性、TCP相析出及蠕变性能影响的研究进展
被引量：
10
3
作者
曹凯莉
杨文超
屈鹏飞
黄太文
郭敏
苏海军
张军
刘林
机构
西北工业大学凝固技术国家重点实验室
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期80-92,共13页
基金
国家科技重大专项(2017-VI-0002-0072)
国家自然科学基金项目(51771148,52071263)
陕西省重点研发计划(2020ZDLGY13-02)。
文摘
镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。Ru元素作为第四代、第五代镍基单晶高温合金的主要特征元素,其添加对合金从凝固特性到最终的服役性能都起到关键的影响。本文从镍基单晶高温合金的凝固特性、凝固组织、TCP相析出及蠕变性能等方面出发,综述了Ru元素对镍基单晶高温合金影响的研究进展,系统分析了Ru的添加对合金凝固路径、凝固特征温度、微观偏析等凝固特性及共晶、碳化物等凝固组织的影响规律,并重点探究了Ru的添加能抑制TCP相析出及提高合金蠕变性能的原因。目前由于多组元交互作用对组织与性能影响机理的复杂性,使得含Ru高温合金的成分设计与优化具有更高的挑战,建议未来含Ru高温合金的相关研究从富Ru新相的析出原因及抑制、Ru添加对凝固缺陷的影响及Ru与其他元素交互作用对“逆分配”效应及TCP相析出的影响机制等方面做进一步探究,为发展新型高性能含Ru高温合金的设计提供思路。
关键词
镍基单晶高温合金
ru
元素
凝固特性
凝固组织
TCP相
蠕变性能
Keywords
nickel-based single crystal superalloy
ru
thenium
solidification characteristic
solidification microst
ru
cture
TCP phase
creep property
分类号
TG146.15 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
合金化元素Ru和Re在Ni_(3)Al中的相互作用及其对力学性质的影响
胡雪兰
王梦媛
孙小清
王亚如
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
Ru对镍基单晶合金组织结构与蠕变行为的影响
田素贵
朱新杰
田宁
李秋阳
梁爽
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
Ru对镍基单晶高温合金凝固特性、TCP相析出及蠕变性能影响的研究进展
曹凯莉
杨文超
屈鹏飞
黄太文
郭敏
苏海军
张军
刘林
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
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