Nimonic 80A高溫合金是一種典型的鎳基合金,由于在高溫下具有十分優(yōu)異的強度以及抗蠕變能力、抗氧化能力以及抗腐蝕能力,而被廣泛應用于制造渦輪葉片、燃氣輪機、螺栓以及襯套等方面。另一方面,由于其過高的強度,制造過程通常較困難。通常在熱狀態(tài)下進行加工。而在高溫受熱變形時,材料內部通常會存在很多變形機制,如加工硬化、動態(tài)回復、動態(tài)再結晶、靜態(tài)回復、靜態(tài)再結晶和亞動態(tài)再結晶等。這些變形機制對材料變形過程中微觀組織的變化都有著重要的影響,因此為了合理地控制材料最終的性能,對材料的熱加工過程進行研究顯得至關重要。而在實際過程中,材料內部的微觀機制難以直接觀測,在定量研究微觀組織的演化方面一直停留在理論公式。計算材料學的誕生有效的解決了這一問題,通過結合實際過程的數值計算,預測并指導實際加工過程,能夠節(jié)省大量的實驗成本以及人力物力。本文針對Nimonic 80A高溫合金在單道次和雙道次熱壓縮加工過程中的內部組織變化進行了元胞自動機（CA）建模,并且分別模擬了晶粒長大過程、動態(tài)再結晶過程以及靜態(tài)再結晶過程,主要研究內容和結論如下:1.基于熱激活機制、曲率驅動機制和能量最低原理,建立Nimonic... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究現狀
        1.1.1 Nimonic80A高溫合金簡介
        1.1.2 熱壓縮過程微觀組織研究進展
        1.1.3 微觀組織介觀尺度模擬研究進展
    1.2 本文主要研究內容及意義
2 元胞自動機模擬方法
    2.1 元胞自動機的原理
        2.1.1 CA的基本思想
        2.1.2 CA的構成
        2.1.3 CA的特點
        2.1.4 CA的分類
    2.2 元胞自動機在微觀組織模擬中的應用
        2.2.1 CA在晶粒長大模擬過程中的應用
        2.2.2 CA在動態(tài)再結晶模擬過程中的應用
        2.2.3 CA在靜態(tài)再結晶模擬過程中的應用
    2.3 本章小結
3 Nimonic80A合金晶粒長大CA模擬及結果分析
    3.1 建模過程
        3.1.1 晶界轉變概率
        3.1.2 晶界遷移速度
        3.1.3 晶界能
        3.1.4 曲率驅動轉變規(guī)則
        3.1.5 CA模型的建立及程序編制
    3.2 模擬結果分析
        3.2.1 微觀組織演化
        3.2.2 平均晶粒尺寸隨時間的變化及動力學驗證
        3.2.3 相對晶粒尺寸分布
        3.2.4 晶粒長大過程邊數的分布
    3.3 實驗驗證
    3.4 本章小結
4 Nimonic80A合金動態(tài)再結晶CA模擬及結果分析
    4.1 建模過程
        4.1.1 熱加工過程位錯密度演化
        4.1.2 動態(tài)再結晶形核模型及其修正
        4.1.3 晶粒長大模型
        4.1.4 再結晶前沿位錯密度模型
        4.1.5 CA模型的建立及程序編制
    4.2 實驗過程及模型參數的確定
    4.3 模擬結果分析及實驗驗證
        4.3.1 微觀組織隨時間的演變
        4.3.2 熱變形參數對微觀組織的影響
    4.4 本章小結
5 Nimonic80A合金靜態(tài)再結晶CA模擬及結果分析
    5.1 建模過程
        5.1.1 靜態(tài)回復階段位錯密度模型
        5.1.2 孕育期模型
        5.1.3 靜態(tài)再結晶形核率模型
        5.1.4 晶粒長大模型
        5.1.5 CA模型的建立及程序編制
    5.2 實驗過程及模型參數的確定
    5.3 模擬結果分析及實驗驗證
        5.3.1 靜態(tài)回復階段位錯密度的變化
        5.3.2 熱變形參數對微觀組織的影響
        5.3.3 實驗驗證
    5.4 本章小結
6 Nimonic80A合金亞動態(tài)再結晶CA模擬及結果分析
    6.1 建模過程
        6.1.1 第一道次變形
        6.1.2 變形間隙過程
        6.1.3 第二道次變形
    6.2 實驗過程
    6.3 模擬結果分析及實驗驗證
    6.4 本章小結
7 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：2924017