本文關(guān)鍵詞：GH4169鎳基高溫合金動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究

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【摘要】：GH4169鎳基高溫合金作為一種具有較好的高溫力學(xué)性能、良好的熱工藝和焊接性能的材料,在航空發(fā)動(dòng)機(jī)等熱端部件中得到了廣泛的應(yīng)用。本文通過(guò)分離式霍普金森壓桿和單脈沖霍普金森扭桿等動(dòng)態(tài)加載裝置對(duì)其動(dòng)態(tài)壓縮和動(dòng)態(tài)剪切等力學(xué)性能進(jìn)行了研究,并利用金相觀察等手段分析了其晶粒微觀變形機(jī)理,研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1.通過(guò)分離式霍普金森壓桿裝置對(duì)固溶和時(shí)效兩種不同熱處理方式的GH4169鎳基高溫合金進(jìn)行了不同溫度和應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩種熱處理方式的材料都存在應(yīng)變率效應(yīng)和加工硬化現(xiàn)象,固溶態(tài)GH4169強(qiáng)度較低但具有較強(qiáng)的加工硬化且溫度會(huì)對(duì)其加工硬化和強(qiáng)度產(chǎn)生影響,時(shí)效態(tài)GH4169強(qiáng)度相對(duì)較高但加工硬化現(xiàn)象較弱。2.采用修正的Johnson-Cook本構(gòu)方程擬合了固溶態(tài)GH4169在不同溫度和不同應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線,擬合結(jié)果表明采用此修正的JC本構(gòu)在常溫下可較好地描述不同應(yīng)變率范圍內(nèi)的材料變形行為,高溫下受材料熱軟化的影響只能在一定應(yīng)變范圍內(nèi)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。3.利用單脈沖霍普金森扭桿裝置對(duì)固溶態(tài)GH4169鎳基高溫合金進(jìn)行了不同應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)剪切實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其剪切變形時(shí)存在明顯的應(yīng)變率效應(yīng),剪切應(yīng)變超過(guò)臨界剪切應(yīng)變時(shí)材料會(huì)產(chǎn)生絕熱剪切帶繼而發(fā)生剪切破壞。4.通過(guò)金相觀察從微觀角度研究了固溶態(tài)和時(shí)效態(tài)GH4169高溫合金的變形機(jī)理,觀察發(fā)現(xiàn)造成二者強(qiáng)度和加工硬化差異的原因在于其晶粒的變形方式和δ相的數(shù)量分布的不同。
【關(guān)鍵詞】：GH4169鎳基高溫合金 動(dòng)態(tài)壓縮 動(dòng)態(tài)剪切 修正Johnson-Cook本構(gòu)方程 金相觀察
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG132.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 高溫合金簡(jiǎn)介10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-18
• 1.2.1 GH4169高溫合金的發(fā)展概況10-13
• 1.2.2 GH4169高溫合金的熱處理13-14
• 1.2.3 GH4169鎳基高溫合金的力學(xué)性能14-17
• 1.2.4 GH4169鎳基高溫合金本構(gòu)模型的研究17-18
• 1.3 本論文研究的意義、目的及內(nèi)容18-20
• 第2章 霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)及應(yīng)變場(chǎng)分析20-44
• 2.1 分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介20-22
• 2.2 加熱裝置簡(jiǎn)介22-24
• 2.3 數(shù)據(jù)處理原理24-28
• 2.3.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線計(jì)算原理24-26
• 2.3.2 應(yīng)變片的標(biāo)定26-28
• 2.4 試樣的準(zhǔn)備28
• 2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論28-34
• 2.5.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線29-32
• 2.5.2 GH4169鎳基高溫合金的加工硬化現(xiàn)象32-34
• 2.6 本構(gòu)方程的擬合34-39
• 2.7 應(yīng)變場(chǎng)的測(cè)量39-42
• 2.7.1 二維DIC方法簡(jiǎn)介39-40
• 2.7.2 二維DIC實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備40-41
• 2.7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析41-42
• 2.8 本章小結(jié)42-44
• 第3章 單脈沖霍普金森扭桿實(shí)驗(yàn)44-55
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介44-48
• 3.2 數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)介48-51
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的標(biāo)定48-49
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理原理49-51
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論51-54
• 3.3.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線分析51-53
• 3.3.2 試樣的剪切破壞53-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 第4章 微觀組織分析55-63
• 4.1 金相試樣制備過(guò)程55-56
• 4.2 微觀結(jié)構(gòu)研究與分析56-61
• 4.2.1 原始組織觀察56-57
• 4.2.2 不同應(yīng)變率動(dòng)態(tài)壓縮組織觀察57-59
• 4.2.3 不同溫度動(dòng)態(tài)壓縮組織觀察59-61
• 4.3 本章小結(jié)61-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單69-70
• 致謝70

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