水丽
,
胡壮麒
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.5.003
研究了高温长期时效对一种镍基单晶合金在室温条件下瞬时拉伸强度和在950℃/240MPa条件下持久性能的影响.结果表明:1000℃短期时效100h,合金室温拉伸强度σb与屈服强度σ02与时效前相比没有明显变化,时效超过500h后σb和σ02开始显著下降,时效超过1000h后,σb和σ02随时效时间延长下降幅度减小;短期时效100h和500h样品在950℃/240MPa条件下的持久寿命大幅度降低,延伸率快速上升,时效时间超过1000h后,持久寿命的下降幅度减小,合金的持久寿命与延伸率均趋于稳定.长期时效后γ '相形貌改变及γ/γ '相界面高密度位错网的破坏是时效后合金室温及高温持久性能持续降低的主要原因.
关键词:
镍基单晶
,
长期时效
,
拉伸强度
,
持久性能
徐涛
,
高行山
,
温志勋
,
岳珠峰
稀有金属材料与工程
在晶体塑性理论的基础上,提出了一种适用于镍基单晶高温合金热机械疲劳的本构模型,并采用该模型对单晶材料不同晶体取向的热机械疲劳力学响应进行有限元模拟.结果表明,该本构模型可以较好地模拟镍基单晶合金的热机械疲劳行为.对于同相位热机械疲劳,压缩应力幅大于拉伸应力幅,循环平均应力小于零;对于反相位热机械疲劳,拉伸应力幅大于压缩应力幅,循环平均应力大于零.随着循环次数的增加,材料呈现出在高温半周为初始软化,低温半周为初始硬化的特征.晶体取向对于材料的热机械疲劳性能具有显著的影响.
关键词:
镍基单晶
,
晶体塑性
,
热机械疲劳
,
本构模型
李磊
,
侯乃先
,
敖良波
,
王心美
,
岳珠峰
稀有金属材料与工程
气膜冷却作为一重要的热防护技术广泛应用于涡轮叶片中,但是气膜孔的引入破坏了叶片的结构完整性,成为裂纹形核的重要区域.将镍基单晶叶片前缘气膜孔简化为平板模型,基于晶体塑性理论分析了多孔干涉下气膜孔的弹塑性力学行为,分析了孔边分切应力的分布规律；并比较了不同横向、纵向间距对气膜孔弹塑性行为的影响.结果表明多排气膜孔间存在着明显的应力干涉,高应力区出现在相邻两列气膜孔孔心连线区域,低应力区出现在同列气膜孔之间,呈现菱形分布.孔边八面体、十二面体、六面体滑移系均开动,最大分切应力出现在夹角0°/20°/30°的位置上；横向孔间距增加,孔边应力降低；纵向孔间距增加,孔边应力增加.六面体滑移系分切应力对载荷、孔间距变化最为敏感.
关键词:
涡轮冷却叶片
,
镍基单晶
,
气膜孔
,
多孔干涉
,
晶体塑性理论
侯乃先
,
虞跨海
,
岳珠峰
稀有金属材料与工程
从单晶冷却叶片中取出一个包含气膜孔的单胞模型,在流体和传热分析的基础上,给出了含气膜孔模型的气动载荷和温度分布.建立了一个晶体有限元模型,根据不同取向的蠕变参数,对单胞模型进行蠕变及持久寿命分析.结果表明,气膜孔附近存在一个明显的温度梯度.温度梯度使模型的位移和等效应力的分布产生梯度.温度梯度对气膜孔周围蠕变持久寿命的影响比较大,且对[111]取向的蠕变持久寿命的影响要大于[001]方向.
关键词:
镍基单晶
,
温度梯度
,
气膜孔
,
蠕变持久寿命
