纳米压痕法测量航空发动机关键材料残余应力的研究进展 被引量：3

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作者 罗军 李楠 +1 位作者 王曦 刘昌奎 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期216-228,共13页

随着航空发动机的需求日益增加,人们对合金性能的要求也越来越高。在制造和加工过程中引入的残余拉应力会严重影响合金的力学性能,从而缩短发动机的服役寿命。因此,残余应力的测量对发动机的可靠性和安全性起着关键性作用。本文系统归... 随着航空发动机的需求日益增加,人们对合金性能的要求也越来越高。在制造和加工过程中引入的残余拉应力会严重影响合金的力学性能,从而缩短发动机的服役寿命。因此,残余应力的测量对发动机的可靠性和安全性起着关键性作用。本文系统归纳了纳米压痕技术的测量原理,包括接触深度、接触刚度、接触面积、硬度以及弹性模量的计算,介绍了纳米压痕测量残余应力计算模型(如Suresh、Lee、Xu、Wang、Kim以及Peng等模型)的分析过程,对比了计算模型之间的优缺点,详细综述了纳米压痕理论在航空发动机关键材料(如不锈钢、铝合金、钛合金、镍基高温合金)残余应力测量中的最新研究进展,总结了残余应力计算模型存在的不足,同时展望了纳米压痕法测量残余应力的发展方向。 展开更多

关键词 纳米压痕 计算模型 残余应力 航空发动机 关键材料

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中子衍射在航空发动机材料残余应力分析中的应用 被引量：1

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作者 罗军 李楠 +1 位作者 王曦 刘昌奎 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期497-508,共12页

航空领域关键材料及部件在生产、制造、加工、服役、维修及失效的全寿命周期中残余应力检测与评价的需求十分迫切,尤其是叶片、机匣、涡轮盘、轴承及大型结构件等内部三维残余应力的分布。中子衍射技术具有高穿透性、高分辨率和高精度... 航空领域关键材料及部件在生产、制造、加工、服役、维修及失效的全寿命周期中残余应力检测与评价的需求十分迫切,尤其是叶片、机匣、涡轮盘、轴承及大型结构件等内部三维残余应力的分布。中子衍射技术具有高穿透性、高分辨率和高精度等优点,是准确、无损检测和分析工程材料及部件内部三维应力最有效的方法。本文主要介绍了中子衍射技术测量残余应力的原理及优势,详细阐述了中子衍射技术在加工制造过程(如焊接、增材制造等)、热处理过程(如不同热处理温度和冷却方式)、涂层材料和工程部件(如叶片、涡轮盘等)制备及服役过程残余应力的研究进展和成果,展望了中子衍射技术测量残余应力的发展方向。 展开更多

关键词 中子衍射 无损检测 航空发动机 部件 残余应力

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发动机材料高周疲劳P-S-N曲线优化处理方法 被引量：7

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作者 许巍 陈新 +3 位作者 李旭东 钟斌 赵延广 陶春虎 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期96-103,共8页

材料的高周疲劳P-S-N曲线是发动机强度设计的重要依据。根据航空发动机材料高周疲劳P-S-N曲线的数据处理要求,提出拟合模型的选用判据以及中/高寿命区之间临界点的判别方法,并基于此进一步提出高周疲劳PS-N曲线的优化处理方法;随后以航... 材料的高周疲劳P-S-N曲线是发动机强度设计的重要依据。根据航空发动机材料高周疲劳P-S-N曲线的数据处理要求,提出拟合模型的选用判据以及中/高寿命区之间临界点的判别方法,并基于此进一步提出高周疲劳PS-N曲线的优化处理方法;随后以航空发动机中常用的两种钛合金材料为对象,利用本方法实现批处理,获得不同条件下的高周疲劳P-S-N曲线,最后比较与传统方法在处理时间上的差异。结果表明:该数据处理方法不但适用于常规高周疲劳性能数据处理,还适用于超高周疲劳性能数据处理,其处理效率显著提升。 展开更多

关键词 高周疲劳 P-S-N曲线 数据处理 优化方法

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航空航天先进结构材料技术现状及发展趋势 被引量：17

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作者 张国庆 滕超逸 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-12,共12页

先进材料技术是航空航天高新装备的发展先导,是支撑现代工业的关键基础技术,渗透到国防建设、国民经济和社会生活等方方面面,已成为世界各国争相发展的技术高地和国防重点。本文梳理分析航空航天先进结构材料近年来的技术现状及发展趋势... 先进材料技术是航空航天高新装备的发展先导,是支撑现代工业的关键基础技术,渗透到国防建设、国民经济和社会生活等方方面面,已成为世界各国争相发展的技术高地和国防重点。本文梳理分析航空航天先进结构材料近年来的技术现状及发展趋势,在高性能高分子材料及其复合材料、高温与特种金属结构材料、轻质高强金属及其复合材料、先进结构陶瓷及其复合材料四方面进行重点阐释,明确我国航空航天结构材料的研发与生产仍面临着跟踪研仿多、自主创新少、技术封锁严重、技术瓶颈亟待突破等困境。同时,本文对航空航天结构材料未来研究和发展提出展望,点明建立“产-学-研-用”完整技术体系的重要性。 展开更多

关键词 结构材料 复合材料 高分子材料 高温合金 轻质高强金属 结构陶瓷

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Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料的蠕变性能及损伤机理

5

作者 王亮 聂飞晴 +3 位作者 肖鹏 曲士昱 何玉怀 许巍 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期129-138,共10页

Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料因其出色的耐高温、抗氧化等特性在航空发动机领域得到了广泛应用。这种材料能够在极端高温环境中保持稳定的性能,对于确保发动机的安全和可靠性至关重要。本文对Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料... Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料因其出色的耐高温、抗氧化等特性在航空发动机领域得到了广泛应用。这种材料能够在极端高温环境中保持稳定的性能,对于确保发动机的安全和可靠性至关重要。本文对Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料在1000℃~1200℃下的拉伸蠕变性能,并通过扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜以及纳米压痕等实验方法对试样在不同温度、应力下的断口形貌进行表征。结果表明,随着温度的升高,Al_(2)O_(3)纤维晶粒逐渐长大,强度明显下降,从而导致了复合材料的蠕变抗力显著下降。当蠕变温度为1200℃时,复合材料的蠕变速率较1100℃高了两个数量级,断裂时间大幅缩短,观察试样断口发现,在1100℃的蠕变实验中,纤维拔出长度较长,并未出现明显的基体裂纹。这表明基体与纤维界面结合较好,基体开裂受到抑制,基体和纤维共同分担载荷;而在1200℃,纤维拔出长度较短,强度下降速度更快,蠕变寿命缩短。 展开更多

关键词 Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料 蠕变性能 蠕变损伤

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涡轴发动机燃气涡轮叶片断裂原因

6

作者 刘丽玉 金向明 +1 位作者 陈俊 高翔宇 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期98-102,共5页

某涡轴发动机在厂内试验运行至656.4 h时,一件燃气涡轮叶片在榫头伸根段断裂。通过研究叶片裂纹分布、断口宏观和微观形貌以及开裂部位的应力状态,分析了该叶片断裂原因。结果表明:叶片失效性质为疲劳,疲劳裂纹起源于榫头伸根段排气侧... 某涡轴发动机在厂内试验运行至656.4 h时,一件燃气涡轮叶片在榫头伸根段断裂。通过研究叶片裂纹分布、断口宏观和微观形貌以及开裂部位的应力状态,分析了该叶片断裂原因。结果表明:叶片失效性质为疲劳,疲劳裂纹起源于榫头伸根段排气侧内部第1冷却腔内表面;该型叶片榫头冷却结构设计未考虑应力集中,冷却通道出现较大转角,产生较高水平应力,最终导致叶片断裂和开裂。 展开更多

关键词 燃气涡轮叶片 DZ125合金 疲劳 冷却结构设计 应力集中

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拉曼光谱在碳纤维增强复合材料性能研究中的应用 被引量：2

7

作者 张文姝 王方义 +1 位作者 王亚宁 徐章润 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1301-1309,共9页

碳纤维增强复合材料(CFRP)因其高强度、高模量、轻质化、耐腐蚀等卓越性能,在航空航天领域中的应用日趋广泛。CFRP的生产工艺、服役环境会对CFRP的微观结构造成影响,从而改变其拉伸、剪切等力学性能、界面性能以及热电性能。为了提升CFR... 碳纤维增强复合材料(CFRP)因其高强度、高模量、轻质化、耐腐蚀等卓越性能,在航空航天领域中的应用日趋广泛。CFRP的生产工艺、服役环境会对CFRP的微观结构造成影响,从而改变其拉伸、剪切等力学性能、界面性能以及热电性能。为了提升CFRP的结构稳定性,保证其性能和服役安全性,对CFRP进行原位、无损的微观结构检测,损伤识别与监测工作具有重要意义。拉曼光谱法作为一种高分辨率、非破坏性的检测技术,能够用于碳纤维取向、结晶度以及界面相互作用等微观结构特性的测试表征,继而评估材料的组分、缺陷、变形等情况。该文概述了CFRP在航空航天领域减轻飞行器重量、吸收电磁波等方面的应用优势,总结了拉曼光谱用于CFRP结构表征、力学性能和热电性能研究、高温损伤过程研究的场景和原理,以及使用拉曼光谱分析检测CFRP时的注意事项,以期为CFRP在航空航天领域的性能优化、质量保证、服役行为监控等方面提供理论支持和实践指导。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 拉曼光谱 航空航天领域 结构表征

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连续纤维增强钛基复合材料整体叶环的超声检测试验研究

8

作者 韩波 杨平华 林立志 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第12期110-116,127,共8页

本文结合连续纤维增强钛基复合材料(TMCs)整体叶环的制备工艺和结构特点,重点分析了TMCs整体叶环内部质量的超声检测难点,并通过对特定尺寸TMCs整体叶环的超声检测试验及解剖对应分析,确定了纤维碎断、纤维束开裂、纤维屈曲、纤维挤出... 本文结合连续纤维增强钛基复合材料(TMCs)整体叶环的制备工艺和结构特点,重点分析了TMCs整体叶环内部质量的超声检测难点,并通过对特定尺寸TMCs整体叶环的超声检测试验及解剖对应分析,确定了纤维碎断、纤维束开裂、纤维屈曲、纤维挤出及焊缝处开裂(未焊合)等可能存在的主要缺陷类型及超声回波信号特征。试验结果表明,基于适当的超声检测工艺参数对TMCs整体叶环的内部质量进行检测,检测灵敏度可达Φ0.8 mm当量平底孔。 展开更多

关键词 钛基复合材料(TMCs) SIC纤维 整体叶环 超声检测 内部质量

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双合金整体叶盘连接界面的超声检测实验研究

9

作者 沙正骁 梁菁 韩波 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2020年第2期231-238,共8页

扩散焊连接的双合金整体叶盘可能会在界面处产生缺陷,采用超声检测是控制界面缺陷的最佳方案,然而声阻抗差异和复杂的几何结构给超声检测的准确性和可靠性带来极大困难。本文提出一种利用90°声反射镜将超声波信号入射到盘件内孔孔... 扩散焊连接的双合金整体叶盘可能会在界面处产生缺陷,采用超声检测是控制界面缺陷的最佳方案,然而声阻抗差异和复杂的几何结构给超声检测的准确性和可靠性带来极大困难。本文提出一种利用90°声反射镜将超声波信号入射到盘件内孔孔壁的检测方法,实现了双合金整体叶盘连接界面的检测。在灵敏度、信噪比等方面实验研究了该方法对于双合金整体叶盘界面的检测能力。结果表明,本文方法的检测灵敏度可以达到Ф2.0mm平底孔当量,在实际盘件的检测中超声检测结果与金相分析结果吻合较好,验证了本方法的可靠性。 展开更多

关键词 双合金整体叶盘 扩散焊 超声检测

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电感耦合等离子体串联质谱技术测定金属铬中痕量元素 被引量：2

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作者 王亚宁 田悦鸣 +3 位作者 陈靖 张艳 房丽娜 高颂 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第3期389-397,共9页

金属铬是各种高温合金、不锈钢等的重要原材料,准确测定金属铬原材料中痕量元素含量对于高温合金、不锈钢等材料的研制及应用过程中的质量控制具有重要意义。针对铬基体、酸介质等会引入多原子离子、氧化物离子和双电荷离子等质谱干扰... 金属铬是各种高温合金、不锈钢等的重要原材料,准确测定金属铬原材料中痕量元素含量对于高温合金、不锈钢等材料的研制及应用过程中的质量控制具有重要意义。针对铬基体、酸介质等会引入多原子离子、氧化物离子和双电荷离子等质谱干扰的问题,基于价键理论应用于电感耦合等离子体串联质谱技术(ICP-MS/MS),建立了ICP-MS/MS测定金属铬中12种关键痕量元素含量的分析方法。结果表明,金属元素Al、Fe、Cu、Zn与NH_(3)以配位方式形成配合物,非金属元素P、As与O_(2)以共价σ键方式形成氧化物,通过测定相应产物离子的质谱信号有效消除了金属铬中Al、Fe、Cu、Zn、P、As的质谱干扰。通过测定,方法检出限低至0.10μg/g,相对标准偏差为0.90%~5.2%,加标回收率为90.0%~107%,测定结果与高分辨率电感耦合等离子体质谱法测定结果一致。将价键理论进一步扩展应用于ICP-MS/MS测定金属镍等其他高纯金属材料中痕量元素,准确好,可靠度高。 展开更多

关键词 电感耦合等离子体串联质谱法 金属铬 痕量元素 反应池技术 高纯金属

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单晶高温合金热机械疲劳断裂特征及其机理的研究现状

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作者 李权伟 郭洪民 +2 位作者 刘新灵 张金刚 邓志伟 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期541-544,共4页

为研究航空发动机服役损伤行为,近年来国内外持续开展了大量的热机械疲劳研究工作。本文从实际服役情况出发,总结了镍基单晶高温合金的断裂特征和机理的研究结果及进展,并且在此基础上开展了DD6镍基单晶高温合金标准试样和模拟叶片的试... 为研究航空发动机服役损伤行为,近年来国内外持续开展了大量的热机械疲劳研究工作。本文从实际服役情况出发,总结了镍基单晶高温合金的断裂特征和机理的研究结果及进展,并且在此基础上开展了DD6镍基单晶高温合金标准试样和模拟叶片的试验,分析了标准试样和单晶涡轮叶片的断裂特征,统计了标准试样与带孔管状试样、单晶涡轮叶片的断裂特征的区别,同时,总结了同相位热机械疲劳断裂特征的影响因素和断裂机理。统计结果表明:同相位热机械疲劳的断口由方形小平面、光滑滑移面和撕裂棱三种特征组成,反相位热机械疲劳断口则主要由光滑滑移面构成;在同相位热机械疲劳中,载荷大小、晶体取向及试样结构均会对断裂特征产生影响;由于加载方式的不同,同、反相位热机械疲劳的断裂机理存在差异。 展开更多

关键词 热机械疲劳 断裂机理 镍基单晶高温合金 方形小平面

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基于基准试块的DR数字射线尺寸精确测量方法

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作者 马海全 李春凯 +3 位作者 甘勇 范洪涛 李秋生 丁宁 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第2期17-22,共6页

对于DR检测技术而言,射线源焦点尺寸、几何放大倍数、探测器像素尺寸以及图像标定基准尺寸是影响DR检测技术尺寸测量精度的关键因素,为此,通过单一变量法的DR试验研究并定性分析了上述4个因素对尺寸定量测量误差的影响规律,在此基础上... 对于DR检测技术而言,射线源焦点尺寸、几何放大倍数、探测器像素尺寸以及图像标定基准尺寸是影响DR检测技术尺寸测量精度的关键因素,为此,通过单一变量法的DR试验研究并定性分析了上述4个因素对尺寸定量测量误差的影响规律,在此基础上提出了一种基于缺陷尺寸选择基准试块的高精度尺寸定量方法,并在实际工件上进行了验证.结果表明:射线源焦点尺寸、探测器像素尺寸与定量测量误差成正比,而几何放大倍数与测量误差呈现出先减小后趋于平稳的趋势;单个像素的实际物理尺寸与基准尺寸直接相关,在DR图像质量符合检测标准要求的前提下,基准尺寸越接近实际缺陷尺寸,定量测量误差越小,通过选择合适的基准试块可将测量误差控制在±0.05 mm以内. 展开更多

关键词 DR检测技术 尺寸定量测量 射线源焦点 几何放大倍数 探测器像素 测量误差

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惰气熔融-红外吸收/热导法测定高纯金属铼中氧、氮元素的含量

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作者 杨峥 王子豪 +2 位作者 梁钪 郑松波 王桂军 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2025年第1期93-97,共5页

提出了惰气熔融-红外吸收/热导法测定高纯金属铼中氧、氮元素含量的方法。使用机械装置磨碎高纯金属铼样品,用丙酮进行超声波清洗,晾干,取0.10~0.30 g样品置于镍篮-镍囊中并封口,装入试样孔中进行测定,通过单点校准法建立校准曲线。结... 提出了惰气熔融-红外吸收/热导法测定高纯金属铼中氧、氮元素含量的方法。使用机械装置磨碎高纯金属铼样品,用丙酮进行超声波清洗,晾干,取0.10~0.30 g样品置于镍篮-镍囊中并封口,装入试样孔中进行测定,通过单点校准法建立校准曲线。结果表明,氧、氮元素的质量分数在一定范围内与积分强度呈线性关系,检出限(3s)分别为0.0005%,0.00005%。实际样品测定值的相对标准偏差(n=8)均小于7.0%,按照标准加入法进行回收试验,回收率为83.3%~128%。本方法的测定值和惰气熔融-气相色谱法的基本一致。 展开更多

关键词 惰气熔融 红外吸收/热导法 高纯金属铼 氧元素 氮元素

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小角X射线散射(SAXS)技术在铝合金纳米析出相研究中的应用进展

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作者 罗军 王曦 +1 位作者 刘昌奎 李楠 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第4期1111-1126,共16页

时效型铝合金(如2xxx、6xxx、7xxx铝合金等)是一类可以通过时效硬化显著提高其力学性能的铝合金,这些合金的强化主要是依靠时效过程中的析出相来实现。因此,如何准确分析析出相的析出动力学特征(如尺寸、体积分数、数量密度等)具有重要... 时效型铝合金(如2xxx、6xxx、7xxx铝合金等)是一类可以通过时效硬化显著提高其力学性能的铝合金,这些合金的强化主要是依靠时效过程中的析出相来实现。因此,如何准确分析析出相的析出动力学特征(如尺寸、体积分数、数量密度等)具有重要意义。与其他检测技术相比,小角X射线散射(SAXS)技术由于在非破坏性检测、高灵敏度、定量分析等方面具有显著优势,是一种无损表征时效型铝合金析出相最有效的方法之一。本文介绍了SAXS技术的测试原理及数据分析方法,以及该技术在时效型铝合金析出相中的研究现状,包括不同的加工方式、热处理制度及合金成分等因素对析出相结构参数的影响,并展望了未来的研究及发展方向,如提高分辨率和灵敏度、提升原位实验能力、融合多模态表征方法、发展自动化和高通量测试及发展智能化和自动化数据分析方法及技术。 展开更多

关键词 铝合金 小角X射线散射 析出相 尺寸 体积分数

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空气散热器端盖焊缝开裂失效研究

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作者 周麒 龙斌 +1 位作者 魏振伟 刘昌奎 《热加工工艺》 北大核心 2025年第12期92-98,105,共8页

空气散热器端盖漏油,将产品拆卸后进行通气试验,发现LF21-M铝合金端盖处焊缝存在裂纹。为明确空气散热器失效性质和原因,对散热器进行观察;同时对焊缝区域开展了宏观与微观分析,并对断口表面进行能谱分析,此外还对裂纹附近材料显微组织... 空气散热器端盖漏油,将产品拆卸后进行通气试验,发现LF21-M铝合金端盖处焊缝存在裂纹。为明确空气散热器失效性质和原因,对散热器进行观察;同时对焊缝区域开展了宏观与微观分析,并对断口表面进行能谱分析,此外还对裂纹附近材料显微组织及硬度进行了系统表征。结果表明:空气散热器端盖处焊缝开裂性质为高周疲劳。盖板与隔板对接面焊缝未焊透以及焊缝熔深小于设计要求,使得焊根位置应力集中程度提高,对盖板焊缝的焊根处抗疲劳性能不利。通过问题排查和故障复现,明确焊枪夹角大于100°导致焊缝未焊透,并验证焊枪夹角为75°时,焊缝焊透且抗疲劳性能优异。 展开更多

关键词 空气散热器 钨极惰性气体保护焊 LF21-M铝合金 应力集中 疲劳

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第三代镍基单晶高温合金760℃蠕变行为及其微观变形机制

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作者 许瑞达 李影 于慧臣 《材料工程》 北大核心 2025年第10期71-79,共9页

通过分析第三代镍基单晶高温合金在760℃下的蠕变变形行为,并对其微观组织演变和位错组态进行表征,研究高温合金在760℃下的蠕变变形机制。结果表明:在760℃下合金蠕变变形机制主要为位错剪切进入γ′相,在蠕变初期,γ′相内位错分解的... 通过分析第三代镍基单晶高温合金在760℃下的蠕变变形行为,并对其微观组织演变和位错组态进行表征,研究高温合金在760℃下的蠕变变形机制。结果表明:在760℃下合金蠕变变形机制主要为位错剪切进入γ′相,在蠕变初期,γ′相内位错分解的主要形式为肖克利不全位错+堆垛层错。不同{111}面的堆垛层错可以相互反应,形成Lomer-Cottrell(L-C)位错锁。在蠕变后期,a〈011〉型超位错大量剪切进入γ′相内,超位错可以从{111}面交滑移到{001}面形成具有非平面结构的Kear-Wilsdorf(K-W)锁。合金蠕变过程中,L-C锁和K-W锁的形成阻碍位错运动,使得合金的蠕变抗力获得提高。 展开更多

关键词 镍基单晶高温合金 蠕变 变形机制 位错组态

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不同应力等级对7050铝合金小裂纹行为的影响

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作者 童第华 曹野 +2 位作者 回丽 周松 安金岚 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期10-15,共6页

为了研究7050铝合金中自然形成的小裂纹在室温下的扩展特性,常温下进行应力比为0.06的单边缺口拉伸(SENT)试验,在长裂纹的门槛值附近进行不同应力水平的小裂纹扩展试验,可以明显观察到小裂纹效应,其中疲劳小裂纹的扩展寿命占据了整个寿... 为了研究7050铝合金中自然形成的小裂纹在室温下的扩展特性,常温下进行应力比为0.06的单边缺口拉伸(SENT)试验,在长裂纹的门槛值附近进行不同应力水平的小裂纹扩展试验,可以明显观察到小裂纹效应,其中疲劳小裂纹的扩展寿命占据了整个寿命的大部分,采用复型法对小裂纹的萌生和扩展行为进行观察和记录。结果表明:在相同的应力比条件下,应力等级越低,形成小裂纹的时间越长,整体疲劳寿命也相应增加。但7050铝合金的小裂纹扩展速率受应力水平的影响不显著,裂纹扩展早期速率受显微组织的影响大,分散性较高,裂纹扩展速率的转变点为200µm,当裂纹尺寸达到这一临界长度时,其扩展速率将不再受晶界或晶粒取向的影响,而是显著加快。 展开更多

关键词 铝合金 小裂纹 裂纹扩展速率 应力等级

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基于振动台的TA11钛合金超高频疲劳实验和验证 被引量：8

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作者 许巍 赵延广 +2 位作者 钟斌 杨宪峰 陶春虎 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期86-92,共7页

提出一种利用电动振动台开展材料超高频疲劳实验的方法。采用TA11钛合金板材,在有限元计算的基础上设计出超高频疲劳试样,测试过程中的实际加载频率达到1756 Hz,同时在相同的应力水平下对该超高频试样和标准试样开展振动疲劳测试,对测... 提出一种利用电动振动台开展材料超高频疲劳实验的方法。采用TA11钛合金板材,在有限元计算的基础上设计出超高频疲劳试样,测试过程中的实际加载频率达到1756 Hz,同时在相同的应力水平下对该超高频试样和标准试样开展振动疲劳测试,对测试结果数据的一致性进行统计检验。结果表明:在相同应力条件下,本研究提出的超高频疲劳试样和标准振动疲劳的实验结果吻合较好。将本研究结果与同种材料的轴向高周疲劳和旋弯疲劳测试结果进行对比,一致性同样良好。 展开更多

关键词 超高频疲劳 振动台 测试方法 钛合金

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基于数字体相关方法的3D打印材料内部变形测量 被引量：2

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作者 刘帅 郭广平 +3 位作者 郝文峰 杨洋 张悦 陈子木 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期176-183,共8页

采用工业CT设备获取3D打印材料试样受载变形前后的三维数字体图像,并使用数字体相关(digital volume correlation,DVC)方法计算出试样内部三维位移场和三维应变场,研究试样在载荷作用下的内部变形与损伤演化规律,通过设计制作具有1700 ... 采用工业CT设备获取3D打印材料试样受载变形前后的三维数字体图像,并使用数字体相关(digital volume correlation,DVC)方法计算出试样内部三维位移场和三维应变场,研究试样在载荷作用下的内部变形与损伤演化规律,通过设计制作具有1700 N拉压加载能力的原位加载装置,结合微纳CT设备建立拥有原位加载与观测能力的DVC方法实验装置,其最高成像分辨率可达10μm。结果表明:对采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)工艺方法制作的3D打印铝合金试样进行原位拉伸实验,并使用DVC方法获取试样内部的全场位移与应变数据,测得的弹性模量数据与常规实验方法结果完全吻合,验证了使用DVC方法对内部位移场和应变场进行测量的有效性。 展开更多

关键词 数字体相关方法 内部变形 3D打印材料 力学性能 原位加载

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应用混频超声检测微小缺陷 被引量：1

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作者 沙正骁 曾甘露 +3 位作者 梁菁 陆铭慧 何方成 陆传雨 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第6期956-963,共8页

高端飞行器的可靠性往往受限于其发动机内部盘、板等构的结构强度和使用寿命,因此对这类部件的无损检测在制造业上具有巨大需求。超声检测作为一种应用广泛、高效、环保的检测方法,常常被应用于这类构件的检测中。但是,大厚度盘、板类... 高端飞行器的可靠性往往受限于其发动机内部盘、板等构的结构强度和使用寿命,因此对这类部件的无损检测在制造业上具有巨大需求。超声检测作为一种应用广泛、高效、环保的检测方法,常常被应用于这类构件的检测中。但是,大厚度盘、板类构件内的微小缺陷反射能力弱,常规超声脉冲反射法无法进行有效检测。为实现大厚度盘、板类构件内部微小缺陷的识别和定位,采用共线异侧纵波混频法,通过和差频信号特征识别微小缺陷;研究缺陷埋深变化对混频效果的影响,通过测量和差频信号幅值变化,实现微小缺陷的深度定位。结果表明:该方法可有效识别7075铝合金中埋深80 mm的ϕ0:2 mm横孔微缺陷,且可实现微小缺陷的深度定位。 展开更多

关键词 共线异侧混频 和差频信号 微小缺陷定位

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