γ-TiAl合金以“更強、更剛、更耐熱和更輕”等優(yōu)點已成為具有巨大發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的新型高溫結(jié)構(gòu)材料,但是γ-TiAl合金在成型過程中,由于工藝參數(shù)以及外部環(huán)境的變化,在晶體內(nèi)部產(chǎn)生各種微觀缺陷。空位是金屬材料中最常見的一種點缺陷,在外界條件下,空位會演化成位錯和其他類型的缺陷,它們對金屬材料的力學(xué)性能有著重要的影響。因此需要研究空位對γ-TiAl合金力學(xué)性能的影響,分析空位的演化過程,揭示空位演化與宏觀力學(xué)性能變化之間的聯(lián)系。本文通過理論計算了γ-TiAl合金不同晶面上的晶格阻力,利用分子動力學(xué)方法研究了空位對γ-TiAl合金力學(xué)性能的影響以及含空位γ-TiAl合金在不同晶向上的力學(xué)性能,得到如下結(jié)論:1.采用密度比方法計算了不同晶面上的位錯寬度,隨后利用Peierls-Nabarro公式計算出了（100）、（110）以及（111）晶面上的派-納力,通過理論推導(dǎo)給出了派納力和臨界分切應(yīng)力與位錯強化之間的關(guān)系,得到了以下結(jié)論:在γ-TiAl合金中,位錯在（111）晶面最有可能引起強化;當(dāng)采用恒定應(yīng)變率加載時,臨界分切應(yīng)力的取值越小,位錯強化效果越明顯。2.采用分子動力學(xué)方法對含不同濃... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

TiAl合金在航空發(fā)動機及汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用

含空位γ-TiAl 合金不同晶向拉伸特性的分子動力學(xué)研究上述方程的求解主要依賴數(shù)值方法。2.3.2 分子動力學(xué)模擬過程進行模擬的首要條件是建立計算模型，其次是確定模型的初始坐標(biāo)和初速度，再次選擇合適的勢函數(shù)，最后選擇合適的積分方法及邊界條件來對數(shù)據(jù)進行處理。圖 2.1 為 MD 模擬計算的工作框圖，信息輸入就是設(shè)置原子間勢函數(shù)，若要特別考慮熱力學(xué)平衡狀態(tài)的性質(zhì)，則需要設(shè)定溫度和壓力等物理環(huán)境條件。若對得到原子位置坐標(biāo)進行統(tǒng)計計算，則可得到有關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)；若是同時統(tǒng)計原子的位置坐標(biāo)和速度，就可以得到動力學(xué)性質(zhì)。

圖 2.2 周期性邊界條件來源及形成機理格結(jié)點上的原子消失，就會形成缺陷，所留下的未被位，當(dāng)消失在晶格結(jié)點上的原子運動到晶體表面形成)[41]，如圖 2.3 所示。單個空位能量充足的情況下有可空位團簇。圖 2.3 晶體中的空位

【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米單晶γ-TiAl合金應(yīng)變速率效應(yīng)分子動力學(xué)模擬[J]. 羅德春,張玲,付蓉,曹卉,芮執(zhí)元.  稀有金屬材料與工程. 2018(03)
[2]TiAl-Nb基合金多元合金化的研究進展和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 李軒,郭寶匯,李秀蘭,謝文玲.  熱加工工藝. 2017(24)
[3]我國鈦鋁合金領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)發(fā)展綜述[J]. 黨興.  新材料產(chǎn)業(yè). 2017(03)
[4]不同晶向取向的裂紋擴展演化模擬[J]. 黃禮琳,葉里,胡緒志,黃創(chuàng)高,盧強華,高英俊.  廣西科學(xué). 2016(05)
[5]單晶γ-TiAl合金中裂紋沿[111]晶向擴展的分子動力學(xué)研究[J]. 羅德春,芮執(zhí)元,付蓉,張玲,剡昌鋒,曹卉.  功能材料. 2016(02)
[6]立方晶格晶面間距的計算[J]. 屈盛,楊留方,劉涵哲,馬雄韜,王玉林.  云南民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(04)
[7]γ-TiAl基合金彈性和塑性尺度效應(yīng)所對應(yīng)內(nèi)在特征尺寸的關(guān)系[J]. 蘇繼龍,連興峰.  中國有色金屬學(xué)報. 2015(02)
[8]TiAl合金的研究進展及應(yīng)用述評[J]. 樊江磊,田淑俠,王勝永.  鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[9]單晶γ-TiAl合金微觀滑移機制的研究[J]. 芮執(zhí)元,張國濤,馮瑞成,張亞玲,剡昌鋒.  功能材料. 2015(01)
[10]TiAl合金的制備及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 劉娣,張利軍,米磊,郭凱,薛祥義.  鈦工業(yè)進展. 2014(04)

碩士論文
[1]γ-TiAl合金微裂紋擴展的研究[D]. 盧建濤.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]TiAl金屬間化合物力學(xué)性質(zhì)及理論機制的計算研究[D]. 高麗潔.湖南大學(xué) 2010



本文編號：3587475