采用整體葉盤技術(shù)將不同性能指標的單晶鎳渦輪葉片和多晶鎳盤片連接為一個整體,然而卻帶來盤葉連接區(qū)斷裂失效問題,嚴重制約了該技術(shù)的發(fā)展。為此,本文采用分子動力學(xué)研究單晶/多晶鎳復(fù)合體的剪切性能。首先討論了不同晶態(tài)鎳的剪切性能,然后重點研究了單晶/多晶鎳復(fù)合體的剪切速率效應(yīng)與溫度效應(yīng)。結(jié)果表明:相比于單晶鎳,由于多晶鎳的加入,單晶/多晶鎳復(fù)合體的整體剪切應(yīng)力水平有所下降,其剪切強度顯著小于單晶鎳的剪切強度。不同晶態(tài)鎳剪切變形進入塑性階段后,出現(xiàn)類似于宏觀材料頸縮的現(xiàn)象,靠近頸縮區(qū)的原子發(fā)生局部錯動、重排以及部分非晶化。隨著剪切速率的增加,單晶/多晶鎳復(fù)合體的剪切模量逐漸增大。隨著溫度升高,單晶/多晶鎳復(fù)合體剪切模量卻呈現(xiàn)下降趨勢。

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