發(fā)布時間：2023-10-12 02:45

　　本文采用新型鎳基高溫合金M951G為實驗材料研究了合金的顯微組織、拉伸性能、持久蠕變性能、高溫低周疲勞性能以及合金在變形過程中相應(yīng)的微觀組織演變、變形機制和斷裂行為。鑄態(tài)和熱處理態(tài)合金組織中均由γ相、γ基體及MC型碳化物組成。900 ℃長期時效時,熱處理態(tài)合金保持了良好組織穩(wěn)定性;1000℃及1100℃長期時效時,合金中立方狀γ’相發(fā)生筏化。室溫到600 ℃范圍內(nèi),合金屈服強度與溫度之間呈負相關(guān)關(guān)系,之后逐漸升高并在800 ℃達到最大值。當溫度高于800 ℃,屈服強度迅速降低。抗拉強度和屈服強度隨溫度的變化規(guī)律基本相同,在700 ℃達到峰值。塑性和強度隨溫度的變化趨勢正好相反,合金在700℃出現(xiàn)中溫脆性現(xiàn)象。T<600℃,合金主要變形機制為a/2<101>基體位錯切割γ’相;T>900℃,合金主要變形機制變?yōu)槲诲e以O(shè)rowan機制繞過γ’相;600 0C<T<900 ℃,合金微觀組織中同時觀察到了位錯切割和繞過機制,并且隨著溫度的升高位錯繞過機制逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。700 ℃～800℃蠕變時,合金微觀組織保持了很好的穩(wěn)定性,主要變形機制為位錯切割γ’相...

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎳基鑄造高溫合金
        1.2.1 鎳基高溫合金概述
        1.2.2 鎳基鑄造高溫合金及其歷史
    1.3 鎳基高溫合金成分設(shè)計及元素作用
        1.3.1 鎳基高溫合金中元素的作用
        1.3.2 鎳基高溫合金成分設(shè)計
    1.4 鎳基高溫合金的強化機制
        1.4.1 固溶強化
        1.4.2 第二相強化
        1.4.3 晶界強化或枝晶間強化
    1.5 鎳基高溫合金的力學(xué)行為
        1.5.1 合金拉伸性能
        1.5.2 合金持久蠕變性能
        1.5.3 合金低周疲勞性能
    1.6 本研究工作的內(nèi)容、目的及意義
第二章 實驗材料與實驗方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗合金成分
        2.1.2 合金試樣的制備
    2.2 合金組織分析方法
        2.2.1 微觀組織的觀察
        2.2.2 組織的表征
        2.2.3 相變溫度確定
        2.2.4 長期時效處理
        2.2.5 元素在γ/γ'兩相偏析行為
        2.2.6 γ/γ'兩相錯配度測定
    2.3 拉伸實驗
    2.4 持久蠕變實驗
    2.5 低周疲勞實驗
第三章 M951G合金顯微組織
    3.1 引言
    3.2 實驗結(jié)果
        3.2.1 鑄態(tài)組織
        3.2.2 合金特征溫度及熱處理制度的確定
        3.2.3 完全熱處理組織
        3.2.4 長期時效組織
    3.3 分析討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 M951G合金拉伸性能與變形機制
    4.1 引言
    4.2 實驗結(jié)果
        4.2.1 合金在不同溫度下的拉伸性能
        4.2.2 合金在不同溫度下微觀結(jié)構(gòu)演變
    4.3 分析討論
        4.3.1 層錯
        4.3.2 連續(xù)的層錯
        4.3.3 只存在于γ'相中的層錯
        4.3.4 層錯之間的反應(yīng)
        4.3.5 M951與M951G合金的屈服強度
        4.3.6 拉伸性能與變形機制之間的關(guān)系
    4.4 本章小結(jié)
第五章 M951G合金蠕變性能與變形組織
    5.1 引言
    5.2 實驗結(jié)果
        5.2.1 合金蠕變性能
        5.2.2 蠕變變形機制
        5.2.3 蠕變斷裂特征
    5.3 分析討論
        5.3.1 蠕變變形機制
        5.3.2 優(yōu)先變形機制
        5.3.3 蠕變過程中晶體學(xué)變化
        5.3.4 固溶原子擴散對蠕變性能的影響
        5.3.5 施加應(yīng)力對于合金壽命的影響
        5.3.6 持久蠕變斷裂模式
        5.3.7 表觀應(yīng)力指數(shù)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 M951G合金低周疲勞性能與變形組織
    6.1 引言
    6.2 實驗結(jié)果
        6.2.1 循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為
        6.2.2 低周疲勞壽命
        6.2.3 低周疲勞斷裂特征
        6.2.4 微觀結(jié)構(gòu)及變形機制
    6.3 分析討論
        6.3.1 溫度對合金低周疲勞性能的影響
        6.3.2 實驗條件對γ'相尺寸的影響
        6.3.3 循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
致謝
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本文編號：3853296