本文關鍵詞：GH4169鎳基高溫合金動態(tài)力學性能研究

  更多相關文章： GH4169鎳基高溫合金 動態(tài)壓縮 動態(tài)剪切 修正Johnson-Cook本構方程 金相觀察

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

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 高溫合金簡介10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢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性能14-17
• 1.2.4 GH4169鎳基高溫合金本構模型的研究17-18
• 1.3 本論文研究的意義、目的及內容18-20
• 第2章 霍普金森壓桿實驗及應變場分析20-44
• 2.1 分離式霍普金森壓桿實驗裝置簡介20-22
• 2.2 加熱裝置簡介22-24
• 2.3 數據處理原理24-28
• 2.3.1 應力應變曲線計算原理24-26
• 2.3.2 應變片的標定26-28
• 2.4 試樣的準備28
• 2.5 實驗結果與討論28-34
• 2.5.1 應力應變曲線29-32
• 2.5.2 GH4169鎳基高溫合金的加工硬化現(xiàn)象32-34
• 2.6 本構方程的擬合34-39
• 2.7 應變場的測量39-42
• 2.7.1 二維DIC方法簡介39-40
• 2.7.2 二維DIC實驗準備40-41
• 2.7.3 實驗結果及其分析41-42
• 2.8 本章小結42-44
• 第3章 單脈沖霍普金森扭桿實驗44-55
• 3.1 實驗裝置簡介44-48
• 3.2 數據處理簡介48-51
• 3.2.1 實驗系統(tǒng)的標定48-49
• 3.2.2 實驗數據處理原理49-51
• 3.3 實驗結果與討論51-54
• 3.3.1 應力應變曲線分析51-53
• 3.3.2 試樣的剪切破壞53-54
• 3.4 本章小結54-55
• 第4章 微觀組織分析55-63
• 4.1 金相試樣制備過程55-56
• 4.2 微觀結構研究與分析56-61
• 4.2.1 原始組織觀察56-57
• 4.2.2 不同應變率動態(tài)壓縮組織觀察57-59
• 4.2.3 不同溫度動態(tài)壓縮組織觀察59-61
• 4.3 本章小結61-63
• 總結與展望63-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單69-70
• 致謝70

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本文編號：727026