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[111]取向镍基单晶合金在蠕变期间组织演化的有限元分析
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG132.2[金属学及工艺—合金;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870, [2]沈阳化工大学机械工程学院,沈阳110142, [3]北京航空材料研究院,北京100095
  • 相关基金:国家自然科学基金项目50571070; 高等学校博士学科点专项科研基金项目20092102110003资助
中文摘要:

采用弹塑性应力-应变有限元方法计算了[111]取向镍基单晶合金中γ/γ′两相共格界面的von Mises应力及应变能密度分布,研究了施加拉应力对γ/γ′两相界面von Mises应力分布及γ′相定向粗化规律的影响.结果表明:[111]取向镍基单晶合金经热处理后,组织结构是立方γ′相以共格方式嵌镶在γ基体相中,沿(100)方向规则排列.当沿[111]取向施加拉应力蠕变期间,与近(010)γ′晶面的基体通道相比,近(001)γ′和(100)γ′晶面的基体通道有较大的von Mises应力,在主应力分量的作用下,(100)和(001)晶面分别沿[001],[010]和[010],[100]方向发生较大的晶格扩张应变,可诱捕较大半径的Al和Ti原子,这是促使γ′相在(010)面沿[001]和[100]方向定向生长成为层片结构的筛网状筏形组织的主要原因.

英文摘要:

The distribution of von Mises stress and strain energy density in regions near interfaces ofγ/γ' phases was calculated by an elastic-plastic stress-strain finite element method (FEM),and the influences of applied stress on the von Mises stress distribution and coarsening regularity ofγ' phase in a[111]oriented single crystal nickel-based superalloy were also investigated. The results show that,after heat treated,the microstructure of the[111]oriented single crystal superalloy consists of a cubicalγ' phase embedded coherently inγmatrix,and the cubicalγ' phase is regularly arranged along(100) direction.When tensile stress is applied along[111] direction,compared to(010)_γ' plane,larger expanding lattice strain occurs on(100)_γ' and(001)_γ' planes under the action of principal stress component,which may trap Al,Ti atoms with bigger radius to promoteγ' phase directionally growing along[010]and[100]orientations on(010) plane, this is thought to be the main reason ofγ' phase grown directionally into a mesh-like rafted structure along(010) plane.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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