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一种镍基单晶高温合金压缩变形的各向异性

孟杰金涛孙晓峰胡壮麒

材料研究学报

将一种镍基单晶高温合金在室温沿不同晶体取向压缩变形, 研究了在试样表面形成的滑移线和微观组织的变化。结果表明: 这种合金<111>取向试样的屈服强度最高, <001>取向的强度最低, <110>取向的强度居中。<001>和<110>取向的试样在压缩变形过程中主要启动八面体滑移系, 其中<110>取向明显观察到双滑移系的开动; 而<111>取向的试样则启动了六面体滑移系。基体通道、枝晶、共晶等组织的各向异性, 在一定程度上影响不同晶体取向合金的变形特征。<110>取向试样的变形组织中形成了大量的层错, 而在其它两个取向的试样中则未观察到。<111>取向变形后基体通道中的位错密度明显高于其它两个取向, 这种高加工硬化率使<111>取向具有高的屈服强度。

关键词: 金属材料 , nickel-base single crystal superalloy , compress , slip trace , anisotropy

Influence of Pre-Compressive Creep on Internal Friction Stress and Creep Parameters of Nickel-Base Single Crystal Superalloys

稀有金属材料与工程

关键词:

新型镍基单晶高温合金的显微组织与力学性能

赵运兴 , 王薪 , 刘军 , 黄岚 , 江亮

中国有色金属学报

采用高通量的合金设计方法设计一种新型镍基单晶高温合金CSU-B2，并对该合金进行了一系列的研究。结果表明：该合金在铸态下树枝晶分布均匀，枝晶间距约为500μm，没有三次枝晶出现。通过对合金进行固溶和时效处理，合金中的γ′析出相呈现方块状，平均颗粒尺寸为0.5~0.8μm。在1100和1150℃下对合金的抗氧化性能进行研究发现，试样单位面积质量随时间的变化遵循类抛物线的规律，在氧化层的下面都存在着γ′相消失的区域。最后对合金的高温拉伸性能进行了表征，在760℃时，合金的屈服强度为706 MPa；在980℃时，合金的屈服强度为484 MPa。在两个温度下，试样的断裂为两种不同的机制。

关键词: 镍基单晶高温合金 , 热处理 , 高温氧化 , 高温拉伸

镍基单晶高温合金在980℃以上稳态蠕变行为及相应的显微组织

陆波 , 张炫 , 李钢 , 金涛

机械工程材料

研究了一种镍基单晶高温合金在高温（高于980℃）蠕变时的稳态蠕变行为与相应显微组织的关系。结果表明：筏形组织是稳态蠕变变形的重要特征，较短的初始蠕变阶段和较高的界面位错网密度有利于稳态蠕变变形。

关键词: 镍基单晶高温合金 , 稳态蠕变 , 筏形组织 , 位错网

镍基单晶超合金中孔洞长大的试验和有限元分析

王毅 , 岳珠峰 ,

稀有金属材料与工程

在高温状态下,镍基单晶超合金的变形、损伤及断裂分析中,孔洞的长大都起着主要的作用.本研究进行了系列的蠕变、疲劳及热机械疲劳(TMF)试验.对试件的断面进行的SEM观察表明,所有的断面都是有许多小断面构成,在断面的中心,至少有一个孔洞.孔洞的尺寸与加载的条件相关.使用晶体塑性有限元程序对单胞模型进行分析,模拟孔洞的长大规律.给出了蠕变和弹塑性两种条件下的模拟结果及不同的晶体取向对孔穴长大的影响结果.对孔洞长大的有限元分析有助于对实验结果的理解.

关键词: 空洞长大 , 镍基单晶超合金 , 晶体有限元分析 , 蠕变 , 疲劳 , 热机械疲劳(TMF)

一种镍基单晶高温合金压缩变形的各向异性

孟杰 , 金涛 , 孙晓峰 , 胡壮麒

材料研究学报

将一种镍基单晶高温合金在室温沿不同晶体取向压缩变形,研究了在试样表面形成的滑移线和微观组织的变化。结果表明：这种合金〈111〉取向试样的屈服强度最高,〈001〉取向的强度最低,〈110〉取向的强度居中。〈001〉和〈110〉取向的试样在压缩变形过程中主要启动八面体滑移系,其中〈110〉取向明显观察到双滑移系的开动;而〈111〉取向的试样则启动了六面体滑移系。基体通道、枝晶、共晶等组织的备向异性,在一定程度上影响不同晶体取向合金的变形特征。〈110〉取向试样的变形组织中形成了大量的层错,而在其它两个取向的试样中则未观察到。〈111〉取向变形后基体通道中的位错密度明显高于其它两个取向,这种高加工硬化率使〈111〉取向具有高的屈服强度。

关键词: 金属材料 , 镍基单晶高温合金 , 压缩变形 , 滑移线 , 各向异性

[011]与[001]取向镍基单晶合金拉伸蠕变期间组织形貌演化及蠕变特征

水丽 , 郑鹏

稀有金属材料与工程

研究980℃,200 MPa拉伸蠕变期间[001]和[011]取向镍基单晶合金中γ’相的形貌演化及蠕变特征,在相同拉伸条件下晶体取向的变化对合金的应变和应变速率产生明显影响.结果表明:沉淀相的定向粗化方向取决于合金的晶体取向,沿[001]取向拉伸,γ’相从最初的立方形态转化为与拉伸应力轴垂直的筏形；当拉伸轴平行于[011]取向时,γ’相沿[010]和[100]方向扩散生长,演化成与拉伸轴倾斜45.角的筏形.[011]取向合金的蠕变强度随其基体通道宽度的增大而快速下降,蠕变前期[001]与[011]取向的应变速率相近,蠕变后期合金表现出明显的蠕变各向异性.

关键词: 镍基单晶合金 , 拉伸蠕变 , 形貌演化

镍基单晶合金的厚度效应

岳珠峰 , 吕震宙 , 周利 , 郑长卿

金属学报

考察了镍基单晶合金DD3板试样在厚度为0.5．1.0，2.0mm、晶体取向为[001]、[011]，[111]和[112]以及试验温度为1000、950．850和760℃下的变形和破坏规律.宏观结果表明，厚度效应表现出与温度的相关件：1000℃时，试样越薄，屈服强度越高；950℃以下,试样越厚，屈服强度越高.SEM细观断口形貌分析表明，除1000℃[011]取向试样断口表现出韧窝断裂模式外，其余试样均为小刻面断裂模式,小刻面为滑移面,刻面上的空穴机制对材料的破坏有重要作用.

关键词: 镍基单晶合金 , thickness effect , mechanical property

镍基单晶气膜孔模拟试样的低周疲劳断裂机理

卢绪平 , 温志勋 , 岳珠峰 , 张晓兵

稀有金属材料与工程

采用镍基单晶合金DD6带不同数量激光加工气膜孔的薄壁平板模拟试样,对其在900℃下的低周疲劳性能进行了研究,并对试验数据和断口的SEM形貌进行了分析.结果表明:在相同的试验条件下,气膜孔的数量对低周疲劳的寿命影响很大,单孔试样的寿命约为密排多孔试样的10倍;气膜孔周围存在大量微裂纹,带气膜孔试样的破坏属于典型的多源断裂:对于单孔试样及密排多孔试样的中间孔,裂纹沿{001}面扩展:密排多孔试样的上下2排气膜孔周围的裂纹沿多个滑移面扩展.

关键词: 镍基单晶合金 , 模拟试样 , 低周疲劳