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(qiáng)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(yīng)用于制造渦輪葉片、燃?xì)廨啓C(jī)、螺栓以及襯套等方面。另一方面,由于其過高的強(qiáng)度,制造過程通常較困難。通常在熱狀態(tài)下進(jìn)行加工。而在高溫受熱變形時(shí),材料內(nèi)部通常會存在很多變形機(jī)制,如加工硬化、動態(tài)回復(fù)、動態(tài)再結(jié)晶、靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶和亞動態(tài)再結(jié)晶等。這些變形機(jī)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(jìn)行研究顯得至關(guān)重要。而在實(shí)際過程中,材料內(nèi)部的微觀機(jī)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(jì)算材料學(xué)的誕生有效的解決了這一問題,通過結(jié)合實(shí)際過程的數(shù)值計(jì)算,預(yù)測并指導(dǎo)實(shí)際加工過程,能夠節(jié)省大量的實(shí)驗(yàn)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(nèi)部組織變化進(jìn)行了元胞自動機(jī)（CA）建模,并且分別模擬了晶粒長大過程、動態(tài)再結(jié)晶過程以及靜態(tài)再結(jié)晶過程,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.基于熱激活機(jī)制、曲率驅(qū)動機(jī)制和能量最低原理,建立Nimonic... 

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

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究現(xiàn)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(jìn)展
        1.1.3 微觀組織介觀尺度模擬研究進(jìn)展
    1.2 本文主要研究內(nèi)容及意義
2 元胞自動機(jī)模擬方法
    2.1 元胞自動機(jī)的原理
        2.1.1 CA的基本思想
        2.1.2 CA的構(gòu)成
        2.1.3 CA的特點(diǎn)
        2.1.4 CA的分類
    2.2 元胞自動機(jī)在微觀組織模擬中的應(yīng)用
        2.2.1 CA在晶粒長大模擬過程中的應(yīng)用
        2.2.2 CA在動態(tài)再結(jié)晶模擬過程中的應(yīng)用
        2.2.3 CA在靜態(tài)再結(jié)晶模擬過程中的應(yīng)用
    2.3 本章小結(jié)
3 Nimonic80A合金晶粒長大CA模擬及結(jié)果分析
    3.1 建模過程
        3.1.1 晶界轉(zhuǎn)變概率
        3.1.2 晶界遷移速度
        3.1.3 晶界能
        3.1.4 曲率驅(qū)動轉(zhuǎn)變規(guī)則
        3.1.5 CA模型的建立及程序編制
    3.2 模擬結(jié)果分析
        3.2.1 微觀組織演化
        3.2.2 平均晶粒尺寸隨時(shí)間的變化及動力學(xué)驗(yàn)證
        3.2.3 相對晶粒尺寸分布
        3.2.4 晶粒長大過程邊數(shù)的分布
    3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
4 Nimonic80A合金動態(tài)再結(jié)晶CA模擬及結(jié)果分析
    4.1 建模過程
        4.1.1 熱加工過程位錯(cuò)密度演化
        4.1.2 動態(tài)再結(jié)晶形核模型及其修正
        4.1.3 晶粒長大模型
        4.1.4 再結(jié)晶前沿位錯(cuò)密度模型
        4.1.5 CA模型的建立及程序編制
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程及模型參數(shù)的確定
    4.3 模擬結(jié)果分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.3.1 微觀組織隨時(shí)間的演變
        4.3.2 熱變形參數(shù)對微觀組織的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 Nimonic80A合金靜態(tài)再結(jié)晶CA模擬及結(jié)果分析
    5.1 建模過程
        5.1.1 靜態(tài)回復(fù)階段位錯(cuò)密度模型
        5.1.2 孕育期模型
        5.1.3 靜態(tài)再結(jié)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(shí)驗(yàn)過程及模型參數(shù)的確定
    5.3 模擬結(jié)果分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.1 靜態(tài)回復(fù)階段位錯(cuò)密度的變化
        5.3.2 熱變形參數(shù)對微觀組織的影響
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
6 Nimonic80A合金亞動態(tài)再結(jié)晶CA模擬及結(jié)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(shí)驗(yàn)過程
    6.3 模擬結(jié)果分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：2924017