DZ125合金的組織結(jié)構(gòu)與蠕變性能
本文關(guān)鍵詞:DZ125合金的組織結(jié)構(gòu)與蠕變性能,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文通過對(duì)DZ125合金進(jìn)行不同條件的蠕變性能測(cè)試,結(jié)合SEM、TEM微觀組織觀察,對(duì)合金進(jìn)行位錯(cuò)衍襯分析,研究了DZ125合金組織結(jié)構(gòu)與蠕變行為,并考察了合金在不同條件的組織演化特征與規(guī)律。 結(jié)果表明,合金經(jīng)完全熱處理后,在枝晶干和枝晶間區(qū)域仍然存在著一定程度的成分偏析,,其中,Al、Hf等γ′相形成元素在枝晶間區(qū)域的偏聚和富集,可致使枝晶間區(qū)域的γ′相粗大。在低于860℃氋應(yīng)力蠕變期間,合金的變形機(jī)制是位錯(cuò)在基體中的滑移和剪切立方γ′相,且合金中γ′相未發(fā)生筏形化轉(zhuǎn)變,直至蠕變斷裂γ′相仍然保持較完整的立方體形貌,分別計(jì)算出合金在740~780℃和840~860℃范圍內(nèi)的表觀蠕變激活能為423.439kJ/mol和408.066kJ/mol。在高于970℃的蠕變期間,合金中γ′相發(fā)生了筏形化轉(zhuǎn)變,其γ′相完全轉(zhuǎn)化成與應(yīng)力軸垂直的N型筏狀結(jié)構(gòu)。合金在高溫蠕變期間仍表現(xiàn)出較低的應(yīng)變速率和較長(zhǎng)的蠕變壽命,分別測(cè)定出合金在970~990℃和1030~1050℃范圍內(nèi)的表觀蠕變激活能為355.398kJ/mol和338.418kJ/mol。在長(zhǎng)期服役條件下,合金表現(xiàn)出了較低的蠕變速率和較好的蠕變抗力,合金中工作區(qū)域的N型筏狀γ′相厚度將隨著蠕變時(shí)間的增加而發(fā)生長(zhǎng)大。 合金在高溫蠕變穩(wěn)態(tài)期間的變形機(jī)制是位錯(cuò)攀移越過γ′相,蠕變后期的變形機(jī)制是位錯(cuò)切入γ′相,其中,切入γ′相的110超位錯(cuò)可由{111}面交滑移到{100}面,形成K-W鎖,阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),是合金具有較好蠕變抗力的原因之一。合金在枝晶間/枝晶干區(qū)域存在明顯的組織不均勻性,且晶界存在于枝晶間區(qū)域。合金在蠕變后期,主次滑移系中位錯(cuò)的交替開動(dòng),可剪切筏狀γ′相,并促使裂紋首先在位于枝晶間區(qū)域的晶界處萌生,并沿與應(yīng)力軸成45°的最大剪切應(yīng)力方向擴(kuò)展,直至發(fā)生蠕變斷裂,是合金的蠕變斷裂機(jī)制。
【關(guān)鍵詞】:DZ125鎳基合金 組織演化 擴(kuò)散遷移率 蠕變性能 變形機(jī)制
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TG146.15
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-27
- 1.1 高溫合金概述及強(qiáng)化特點(diǎn)10-15
- 1.1.1 高溫合金概述10-11
- 1.1.2 高溫合金的強(qiáng)化特點(diǎn)11-14
- 1.1.3 高溫合金的工藝強(qiáng)化途徑14-15
- 1.2 鑄造高溫合金及制備技術(shù)15-18
- 1.2.1 鑄造高溫合金15-16
- 1.2.2 定向凝固技術(shù)的發(fā)展16-18
- 1.2.3 定向凝固技術(shù)的應(yīng)用18
- 1.3 定向鑄造合金的發(fā)展18-22
- 1.3.1 國(guó)外定向鑄造合金的發(fā)展18-20
- 1.3.2 國(guó)內(nèi)定向凝固合金的發(fā)展20-22
- 1.4 DZ125 合金的組織與性能及影響因素22-25
- 1.4.1 合金的化學(xué)成分22-23
- 1.4.2 熱處理對(duì)組織結(jié)構(gòu)的影響23-24
- 1.4.3 長(zhǎng)期時(shí)效對(duì)合金組織結(jié)構(gòu)的影響24-25
- 1.5 本課題的目的、意義和研究?jī)?nèi)容25-27
- 1.5.1 本課題的目的及意義25
- 1.5.2 研究?jī)?nèi)容25-26
- 1.5.3 實(shí)驗(yàn)方法與手段26-27
- 第二章 實(shí)驗(yàn)方法與內(nèi)容27-30
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及樣品制備27
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-28
- 2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法28-30
- 2.3.1 蠕變性能測(cè)試28
- 2.3.2 合金中γ′相筏形化觀察28
- 2.3.3 長(zhǎng)期服役條件下蠕變特征測(cè)定28-29
- 2.3.4 合金的組織形貌觀察29
- 2.3.5 蠕變激活能的測(cè)定29-30
- 第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析30-59
- 3.1 熱處理對(duì)合金組織結(jié)構(gòu)的影響30-33
- 3.1.1 熱處理對(duì)合金γ′相形貌的影響30-32
- 3.1.2 熱處理后的晶界形貌32-33
- 3.2 合金的蠕變特征33-41
- 3.2.1 中溫條件下的蠕變特征33-35
- 3.2.2 高溫蠕變特征35-36
- 3.2.3 長(zhǎng)期服役條件下的蠕變特征36-37
- 3.2.4 蠕變激活能和應(yīng)力指數(shù)37-41
- 3.3 蠕變期間的組織演化41-48
- 3.3.1 中溫蠕變期間的組織演化41-43
- 3.3.2 長(zhǎng)期蠕變期間的組織演化43-46
- 3.3.3 高溫蠕變期間的組織演化46-48
- 3.4 元素在兩相中的分布及蠕變期間的擴(kuò)散遷移率48-53
- 3.4.1 組織結(jié)構(gòu)的不均勻特征48-50
- 3.4.2 γ′相的形筏行為50-52
- 3.4.3 蠕變期間元素的擴(kuò)散遷移率52-53
- 3.5 蠕變期間的變形與斷裂特征53-59
- 3.5.1 中溫蠕變期間的變形特征53-54
- 3.5.2 穩(wěn)態(tài)蠕變期間的變形特征54-55
- 3.5.3 位錯(cuò)組態(tài)的衍襯分析55-57
- 3.5.4 蠕變斷裂特征57-59
- 第四章 結(jié)論59-60
- 參考文獻(xiàn)60-63
- 在校研究成果63-64
- 致謝64
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:DZ125合金的組織結(jié)構(gòu)與蠕變性能,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):285596
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