鎳基高溫合金特征晶體取向的聲學(xué)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-29 23:08
對(duì)鎳基高溫合金,尤其是單晶和定向凝固鎳基高溫合金進(jìn)行超聲檢測時(shí),因其組織特殊,實(shí)際構(gòu)件幾何形狀多樣,聲傳播行為顯示出強(qiáng)烈各向異性;同時(shí),合金的服役狀態(tài)為熱處理態(tài),熱處理前后合金的組織與結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化,聲傳播行為同時(shí)受到材料晶體取向和組織的影響。因此,研究聲學(xué)特性的演變規(guī)律對(duì)服役過程中的缺陷和損傷的檢測與評(píng)價(jià)就顯得更為重要。為闡明晶粒彈性各向異性和熱處理過程中組織演變對(duì)聲學(xué)特性的影響規(guī)律和機(jī)制,本文以鑄態(tài)鎳基單晶高溫合金Rene N4和定向凝固鎳基高溫合金DZ444為研究對(duì)象,利用X射線衍射、電子背散射衍射技術(shù)對(duì)合金晶體取向進(jìn)行了測定,采用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡觀察分析了合金的微觀組織,最后結(jié)合超聲脈沖回波技術(shù)研究了鎳基高溫合金特征晶體取向試樣不同熱處理階段的聲學(xué)特性,嘗試建立微觀組織結(jié)構(gòu)與宏觀聲學(xué)特性的關(guān)聯(lián)關(guān)系。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:1.獲取并分析了Rene N4和DZ444兩種鎳基高溫合金平面法向方向與合金凝固方向夾角φ分別為0°、45°和90°片狀試樣組織,三者分別呈現(xiàn)沿枝晶不同方向的鑄態(tài)組織:Rene N4單晶合金鑄態(tài)組織的一次、二次枝晶臂間距分別為220?m和70?m,...
【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)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 鎳基高溫合金材料的發(fā)展
1.2.1 鎳基定向凝固高溫合金
1.2.2 鎳基單晶高溫合金
1.3 鎳基高溫合金相組成特征
1.4 鎳基高溫合金熱處理組織研究現(xiàn)狀
1.5 基于超聲的鎳基高溫合金表征研究現(xiàn)狀
1.5.1 組織變化的超聲表征
1.5.2 各向異性的超聲表征
1.6 本課題的研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 晶體取向測定實(shí)驗(yàn)
2.2.2 組織成分分析實(shí)驗(yàn)
2.2.3 熱處理實(shí)驗(yàn)
2.2.4 超聲實(shí)驗(yàn)
3 Rene N4單晶和DZ444定向凝固鎳基合金鑄態(tài)組織與聲學(xué)特性
3.1 Rene N4鎳基單晶合金鑄態(tài)組織結(jié)構(gòu)與聲學(xué)特性
3.1.1 Rene N4取向分析
3.1.2 Rene N4組織與成分分析
3.1.3 Rene N4聲學(xué)特性
3.2 DZ444定向凝固鎳基合金鑄態(tài)組織與聲學(xué)特性
3.2.1 DZ444定向凝固鎳基高溫合金取向分析
3.2.2 DZ444組織與成分
3.2.3 DZ444定向凝固合金聲學(xué)特性研究
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
4 Rene N4單晶和DZ444定向凝固合金熱處理組織與聲學(xué)特性
4.1 Rene N4鎳基單晶合金
4.1.1 固溶處理后組織與成分分析
4.1.2 一次時(shí)效處理后組織與成分分析
4.1.3 二次時(shí)效處理后組織與成分分析
4.1.4 N4單晶合金幾次熱處理后聲學(xué)特性對(duì)比
4.2 DZ444定向凝固合金
4.2.1 固溶處理后組織與成分分析
4.2.2 一次時(shí)效處理組織與成分分析
4.2.3 二次時(shí)效處理后組織與成分分析
4.2.4 DZ444熱處理后的聲學(xué)特性對(duì)比
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于波速測量的龍馬溪組頁巖的各向異性研究[J]. 袁和義,陳平. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]熱處理前后鎳基高溫合金激光熔覆層的組織和力學(xué)性能[J]. 張堯成,黃希望,楊莉,陳洪洲,戴軍,張寧. 機(jī)械工程材料. 2016(11)
[3]鎳基單晶高溫合金研究進(jìn)展[J]. 孫曉峰,金濤,周亦胄,胡壯麒. 中國材料進(jìn)展. 2012(12)
[4]DZ125定向凝固高溫合金長期時(shí)效后的顯微組織和超高周疲勞行為[J]. 顧玉麗,滕旭東,劉昌奎,何玉懷,陶春虎. 航空學(xué)報(bào). 2012(11)
[5]高溫合金在能源工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 郭建亭. 金屬學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]立方晶系單晶材料晶體取向?qū)v波聲速的影響[J]. 趙洪波,郭廣平,鄔冠華. 失效分析與預(yù)防. 2010(02)
[7]熱處理對(duì)單晶鎳基合金成分偏析與持久性能的影響[J]. 王明罡,田素貴,于興福,錢本江. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]時(shí)效熱處理對(duì)鎳基單晶高溫合金組織的影響[J]. 韓鳳奎,燕平,趙京晨. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2008(02)
[9]Effect of cobalt on chemical segregation and solution process in Re-containing single crystal superalloys[J]. 王文珍,金濤,趙乃仁,王志輝,孫曉峰,管恒榮,胡壯麒. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006(S3)
[10]鎳基單晶高溫合金的發(fā)展[J]. 胡壯麒,劉麗榮,金濤,孫曉峰. 航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2005(03)
博士論文
[1]超聲體波聲壓反射系數(shù)譜表征表面涂層研究[D]. 趙揚(yáng).大連理工大學(xué) 2010
[2]合金鋼顯微組織超聲無損表征研究[D]. 林莉.大連理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]GH4169組織與超聲傳播特性關(guān)系研究[D]. 盧逸凡.南昌航空大學(xué) 2014
本文編號(hào):3371553
【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)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 鎳基高溫合金材料的發(fā)展
1.2.1 鎳基定向凝固高溫合金
1.2.2 鎳基單晶高溫合金
1.3 鎳基高溫合金相組成特征
1.4 鎳基高溫合金熱處理組織研究現(xiàn)狀
1.5 基于超聲的鎳基高溫合金表征研究現(xiàn)狀
1.5.1 組織變化的超聲表征
1.5.2 各向異性的超聲表征
1.6 本課題的研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 晶體取向測定實(shí)驗(yàn)
2.2.2 組織成分分析實(shí)驗(yàn)
2.2.3 熱處理實(shí)驗(yàn)
2.2.4 超聲實(shí)驗(yàn)
3 Rene N4單晶和DZ444定向凝固鎳基合金鑄態(tài)組織與聲學(xué)特性
3.1 Rene N4鎳基單晶合金鑄態(tài)組織結(jié)構(gòu)與聲學(xué)特性
3.1.1 Rene N4取向分析
3.1.2 Rene N4組織與成分分析
3.1.3 Rene N4聲學(xué)特性
3.2 DZ444定向凝固鎳基合金鑄態(tài)組織與聲學(xué)特性
3.2.1 DZ444定向凝固鎳基高溫合金取向分析
3.2.2 DZ444組織與成分
3.2.3 DZ444定向凝固合金聲學(xué)特性研究
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
4 Rene N4單晶和DZ444定向凝固合金熱處理組織與聲學(xué)特性
4.1 Rene N4鎳基單晶合金
4.1.1 固溶處理后組織與成分分析
4.1.2 一次時(shí)效處理后組織與成分分析
4.1.3 二次時(shí)效處理后組織與成分分析
4.1.4 N4單晶合金幾次熱處理后聲學(xué)特性對(duì)比
4.2 DZ444定向凝固合金
4.2.1 固溶處理后組織與成分分析
4.2.2 一次時(shí)效處理組織與成分分析
4.2.3 二次時(shí)效處理后組織與成分分析
4.2.4 DZ444熱處理后的聲學(xué)特性對(duì)比
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于波速測量的龍馬溪組頁巖的各向異性研究[J]. 袁和義,陳平. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]熱處理前后鎳基高溫合金激光熔覆層的組織和力學(xué)性能[J]. 張堯成,黃希望,楊莉,陳洪洲,戴軍,張寧. 機(jī)械工程材料. 2016(11)
[3]鎳基單晶高溫合金研究進(jìn)展[J]. 孫曉峰,金濤,周亦胄,胡壯麒. 中國材料進(jìn)展. 2012(12)
[4]DZ125定向凝固高溫合金長期時(shí)效后的顯微組織和超高周疲勞行為[J]. 顧玉麗,滕旭東,劉昌奎,何玉懷,陶春虎. 航空學(xué)報(bào). 2012(11)
[5]高溫合金在能源工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 郭建亭. 金屬學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]立方晶系單晶材料晶體取向?qū)v波聲速的影響[J]. 趙洪波,郭廣平,鄔冠華. 失效分析與預(yù)防. 2010(02)
[7]熱處理對(duì)單晶鎳基合金成分偏析與持久性能的影響[J]. 王明罡,田素貴,于興福,錢本江. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]時(shí)效熱處理對(duì)鎳基單晶高溫合金組織的影響[J]. 韓鳳奎,燕平,趙京晨. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2008(02)
[9]Effect of cobalt on chemical segregation and solution process in Re-containing single crystal superalloys[J]. 王文珍,金濤,趙乃仁,王志輝,孫曉峰,管恒榮,胡壯麒. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006(S3)
[10]鎳基單晶高溫合金的發(fā)展[J]. 胡壯麒,劉麗榮,金濤,孫曉峰. 航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2005(03)
博士論文
[1]超聲體波聲壓反射系數(shù)譜表征表面涂層研究[D]. 趙揚(yáng).大連理工大學(xué) 2010
[2]合金鋼顯微組織超聲無損表征研究[D]. 林莉.大連理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]GH4169組織與超聲傳播特性關(guān)系研究[D]. 盧逸凡.南昌航空大學(xué) 2014
本文編號(hào):3371553
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