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自然时效态2198铝锂合金板材各向异性晶体塑性有限元模拟
被引量：
1
1
作者
上官赞鹏
严天建
+3 位作者
张帅
加浩
胡民亢
赵天章
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期125-132,共8页
基于电子背散射衍射(EBSD)数据建立了自然时效态2198铝锂合金板材的晶体塑性有限元模型,并利用控制变量法研究了5个塑性基本参数(初始硬化模量、应变率敏感系数、参考应变率、初始临界分剪切应力和饱和流动应力)对塑性变形行为的影响,...
基于电子背散射衍射(EBSD)数据建立了自然时效态2198铝锂合金板材的晶体塑性有限元模型,并利用控制变量法研究了5个塑性基本参数(初始硬化模量、应变率敏感系数、参考应变率、初始临界分剪切应力和饱和流动应力)对塑性变形行为的影响,通过引入代价函数,并对各个塑性参数进行优化,最终得到了能够描述自然时效态2198铝锂合金板材各向异性的塑性参数,所预测的沿RD和TD方向的应力-应变曲线与试验结果符合较好。通过晶体塑性有限元法,预测了自然时效态2198铝锂合金板材单向拉伸过程中晶体取向演变与12个滑移系对塑性变形的贡献。发现(111)[10-1]滑移系对自然时效态2198铝锂合金板材单向拉伸的塑性变形贡献最大。沿RD方向拉伸时,自然时效态2198铝锂合金板材出现强烈的[011]//TD织构。
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关键词
2198铝锂合金
晶体塑性有限元法
材料参数
各向异性
晶体
取向演变
滑移系
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职称材料
NbSi基合金HRS法制备研究
2
作者
曹丙谦
陈森鸿
+4 位作者
戚诚康
曾龙
李飞
夏明许
李建国
《精密成形工程》
北大核心
2024年第10期41-49,共9页
目的满足高性能航空发动机高压涡轮叶片的制备需求,探索精密铸造方法制备NbSi基高温合金柱状晶和单晶铸件的可行性,并提出面临的主要问题。方法采用具有螺旋选晶器结构的氧化锆型壳进行了HRS法定向凝固实验,采用扫描电子显微镜观察引晶...
目的满足高性能航空发动机高压涡轮叶片的制备需求,探索精密铸造方法制备NbSi基高温合金柱状晶和单晶铸件的可行性,并提出面临的主要问题。方法采用具有螺旋选晶器结构的氧化锆型壳进行了HRS法定向凝固实验,采用扫描电子显微镜观察引晶段纵剖面微观组织,采用EBSD技术测试引晶段纵截面及螺旋段不同高度处横截面的取向信息,分析了螺旋选晶器对铌硅基合金杂晶淘汰的效果及螺旋段的组织取向演变规律。结果因定向凝固温度较低,致使引晶段、螺旋段组织均为等轴晶组织,且Nbss晶粒与嵌入其中的γ-Nb_(5)Si_(3)晶粒并无普遍严格的取向关系。而螺旋选晶器并未起到取向淘汰作用,这一方面是由于炉膛温度过低(1720℃)不能达到合金液定向凝固的效果所致,但另一方面,对于初生相为γ-Nb_(5)Si_(3)(小平面相)的过共晶铌硅基合金,因小平面相生长具有强烈的各向异性和较弱的横向扩展能力,因此选晶器不能起到较好的取向淘汰作用。而进一步提高炉膛温度至1780℃,其余参数一致,浇注后型壳软化破裂,合金液漏出。结论目前,工业制备铌硅基合金定向凝固柱状晶乃至单晶零部件急需解决的是型壳材质耐温能力不足的问题,需开发一种能长时间(30 min以上)承受1800℃以上温度的型壳。选晶法对过共晶铌硅基合金不能起到较好的取向淘汰作用,建议选用籽晶法。
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关键词
铌硅基合金
定向凝固
取向演变
HRS法
选晶法
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职称材料
题名
自然时效态2198铝锂合金板材各向异性晶体塑性有限元模拟
被引量：
1
1
作者
上官赞鹏
严天建
张帅
加浩
胡民亢
赵天章
机构
沈阳航空航天大学航空宇航学院
沈阳飞机工业(集团)有限公司
沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期125-132,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51605310)
国家级大学生创新创业训练项目(D202303292056259031)
沈阳市中青年科技创新人才支持计划(RC210422)。
文摘
基于电子背散射衍射(EBSD)数据建立了自然时效态2198铝锂合金板材的晶体塑性有限元模型,并利用控制变量法研究了5个塑性基本参数(初始硬化模量、应变率敏感系数、参考应变率、初始临界分剪切应力和饱和流动应力)对塑性变形行为的影响,通过引入代价函数,并对各个塑性参数进行优化,最终得到了能够描述自然时效态2198铝锂合金板材各向异性的塑性参数,所预测的沿RD和TD方向的应力-应变曲线与试验结果符合较好。通过晶体塑性有限元法,预测了自然时效态2198铝锂合金板材单向拉伸过程中晶体取向演变与12个滑移系对塑性变形的贡献。发现(111)[10-1]滑移系对自然时效态2198铝锂合金板材单向拉伸的塑性变形贡献最大。沿RD方向拉伸时,自然时效态2198铝锂合金板材出现强烈的[011]//TD织构。
关键词
2198铝锂合金
晶体塑性有限元法
材料参数
各向异性
晶体
取向演变
滑移系
Keywords
2198 Al-Li alloy
crystal plastic finite element method
material parameter
anisotropy
crystallographic texture
slip system
分类号
TG113.25 [金属学及工艺—物理冶金]
TG142.1 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
NbSi基合金HRS法制备研究
2
作者
曹丙谦
陈森鸿
戚诚康
曾龙
李飞
夏明许
李建国
机构
上海交通大学材料科学与工程学院
出处
《精密成形工程》
北大核心
2024年第10期41-49,共9页
基金
国家自然科学基金(51604173)。
文摘
目的满足高性能航空发动机高压涡轮叶片的制备需求,探索精密铸造方法制备NbSi基高温合金柱状晶和单晶铸件的可行性,并提出面临的主要问题。方法采用具有螺旋选晶器结构的氧化锆型壳进行了HRS法定向凝固实验,采用扫描电子显微镜观察引晶段纵剖面微观组织,采用EBSD技术测试引晶段纵截面及螺旋段不同高度处横截面的取向信息,分析了螺旋选晶器对铌硅基合金杂晶淘汰的效果及螺旋段的组织取向演变规律。结果因定向凝固温度较低,致使引晶段、螺旋段组织均为等轴晶组织,且Nbss晶粒与嵌入其中的γ-Nb_(5)Si_(3)晶粒并无普遍严格的取向关系。而螺旋选晶器并未起到取向淘汰作用,这一方面是由于炉膛温度过低(1720℃)不能达到合金液定向凝固的效果所致,但另一方面,对于初生相为γ-Nb_(5)Si_(3)(小平面相)的过共晶铌硅基合金,因小平面相生长具有强烈的各向异性和较弱的横向扩展能力,因此选晶器不能起到较好的取向淘汰作用。而进一步提高炉膛温度至1780℃,其余参数一致,浇注后型壳软化破裂,合金液漏出。结论目前,工业制备铌硅基合金定向凝固柱状晶乃至单晶零部件急需解决的是型壳材质耐温能力不足的问题,需开发一种能长时间(30 min以上)承受1800℃以上温度的型壳。选晶法对过共晶铌硅基合金不能起到较好的取向淘汰作用,建议选用籽晶法。
关键词
铌硅基合金
定向凝固
取向演变
HRS法
选晶法
Keywords
NbSi-based alloy
directional solidification
orientation evolution
HRS method
grain selection
分类号
TG146.4 [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
自然时效态2198铝锂合金板材各向异性晶体塑性有限元模拟
上官赞鹏
严天建
张帅
加浩
胡民亢
赵天章
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
NbSi基合金HRS法制备研究
曹丙谦
陈森鸿
戚诚康
曾龙
李飞
夏明许
李建国
《精密成形工程》
北大核心
2024
0
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职称材料
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