鎳基多晶高溫合金的中子衍射應(yīng)力分析研究
發(fā)布時間:2021-01-06 08:12
GH4169合金(美國牌號為Inconel 718)是一種以Ni為基體的變形高溫合金,其基體相結(jié)構(gòu)為fcc面心立方,以γ"(Ni3Nb)為主要強(qiáng)化相并存在一定析出相γ’(Ni3(Al,Ti,Nb))的強(qiáng)化,在-253 ℃~650 ℃溫度之間具有良好的力學(xué)性能強(qiáng)度(屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、持久強(qiáng)度)及一定的塑性,同時具有良好的防腐蝕、防輻射、熱加工及焊接性能,此外該合金不含有稀缺資源Co,因此成為石油化工、航空、航天、核能等領(lǐng)域大量應(yīng)用的關(guān)鍵材料。固溶后的冷卻速度是決定GH4169合金的服役性能的一個關(guān)鍵因素。固溶后快速冷卻可以避免強(qiáng)化相在淬火過程中大量析出及異常長大,使得強(qiáng)化相在時效后均勻地彌散析出,從而獲得理想力學(xué)性能。然而過快的冷卻速度會導(dǎo)致工件內(nèi)部產(chǎn)生非常大的溫度梯度,引發(fā)材料的非均勻塑性變形,較大的殘余應(yīng)力也因此產(chǎn)生。高溫合金層錯能較低,這使得殘余應(yīng)力易累計(jì)、難釋放,且量級較大。淬火產(chǎn)生的殘余應(yīng)力會始終保留在毛坯中,導(dǎo)致在零件加工中產(chǎn)生異常變形問題,造成零件尺寸精度不足,影響正常裝配。另外GH4169工件在使用過程中,內(nèi)部殘余應(yīng)力會與外載耦合,造成分布和方向不合理的殘余應(yīng)力,這會引...
【文章來源】:中國工程物理研究院北京市
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?GH4169合金斷口表面裂紋形貌??3??
?〇?-???0-?-?-@-??圖2.1:中子衍射原理示意圖??其原理如圖2.1所示,當(dāng)一束波長為1的中子射線以0角度入射到(M/)晶面上時,??其內(nèi)部周期性排列的原子會向各個方向散射出次級中子射線。就某一特定方向的次級??中子射線而言,這兩個中子束的路程與之差為:??hstL'M'R'—L^R^aM'+M'b?(0-1)??8??
二類應(yīng)力相互平衡,所以在衍射譜中得到了一系列不同但是連續(xù)的衍射角的分布??則根據(jù)布拉格公式,對應(yīng)的衍射角20由于(M/)晶面間距偏移而發(fā)生偏移,所以??得到的衍射信息在2ft,w±?A20范圍內(nèi)有一定展寬的峰[28],如圖2.3所示。一般來講,??材料中的第二類內(nèi)應(yīng)力d1越大,則衍射峰也顯得越寬,所以可以通過觀察衍射峰半??高寬的變化來計(jì)算該內(nèi)應(yīng)力的大小。??28hkl±A2d??圖2.3:第二類內(nèi)應(yīng)力ov11示意圖??第m類內(nèi)應(yīng)力(記為W11)在極小的材料區(qū)域(幾個原子間距)內(nèi)也是不均勻的。??與(7尸相關(guān)的內(nèi)力或內(nèi)力矩在在一定范圍內(nèi)自平衡。而當(dāng)這種平衡破壞時,材料尺??寸也不會發(fā)生明顯變化。如圖2.4所示。根據(jù)中子衍射基本原理,當(dāng)利用中子衍射測??量材料時,其內(nèi)部具有周期性排列的原子向各個方向散射出存在著固定相差的次級??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型鑄&鍛FGH4096合金渦輪盤研究[J]. 尹法杰,付銳,李福林,狄鵬,杜剛,馮滌. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]GH4169合金主要塑性加工技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 程明,葉能永,張士宏. 中國材料進(jìn)展. 2016(04)
[3]冷卻速率對GH4169合金鑄態(tài)組織和力學(xué)性能的影響[J]. 曲紅霞,寇生中,蒲永亮,郭曉凡. 鑄造技術(shù). 2016(03)
[4]直接時效對GH4169合金應(yīng)力集中敏感性的影響[J]. 謝孝昌,李旭東,湯春峰,付書紅. 材料工程. 2016(02)
[5]晶粒尺寸對GH4169鎳基合金疲勞小裂紋擴(kuò)展的影響[J]. 秦承華,葉申,張顯程,涂善東. 機(jī)械工程材料. 2016(02)
[6]鈹環(huán)焊接殘余應(yīng)力的中子衍射測試與有限元分析[J]. 董平,王虹,李建,孫光愛,廖哲,楊江榮. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(12)
[7]預(yù)應(yīng)變對GH4169合金低周疲勞行為的影響[J]. 耿長建,周軼群,佟文偉,劉福春,劉歡. 航空發(fā)動機(jī). 2015(05)
[8]中子衍射測量殘余應(yīng)力研究進(jìn)展[J]. 徐小嚴(yán),呂玉廷,張荻,呂維潔. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[9]鍛造及熱處理工藝對GH4169合金組織與性能的影響[J]. 王春光,王東哲,萬紅,葛鋒,劉微,劉虹,黃敏. 鍛壓技術(shù). 2014(12)
[10]鎳基高溫合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 唐中杰,郭鐵明,付迎,惠枝,韓昌松. 金屬世界. 2014(01)
碩士論文
[1]殘余應(yīng)力超聲波測量方法研究[D]. 趙翠華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:2960235
【文章來源】:中國工程物理研究院北京市
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?GH4169合金斷口表面裂紋形貌??3??
?〇?-???0-?-?-@-??圖2.1:中子衍射原理示意圖??其原理如圖2.1所示,當(dāng)一束波長為1的中子射線以0角度入射到(M/)晶面上時,??其內(nèi)部周期性排列的原子會向各個方向散射出次級中子射線。就某一特定方向的次級??中子射線而言,這兩個中子束的路程與之差為:??hstL'M'R'—L^R^aM'+M'b?(0-1)??8??
二類應(yīng)力相互平衡,所以在衍射譜中得到了一系列不同但是連續(xù)的衍射角的分布??則根據(jù)布拉格公式,對應(yīng)的衍射角20由于(M/)晶面間距偏移而發(fā)生偏移,所以??得到的衍射信息在2ft,w±?A20范圍內(nèi)有一定展寬的峰[28],如圖2.3所示。一般來講,??材料中的第二類內(nèi)應(yīng)力d1越大,則衍射峰也顯得越寬,所以可以通過觀察衍射峰半??高寬的變化來計(jì)算該內(nèi)應(yīng)力的大小。??28hkl±A2d??圖2.3:第二類內(nèi)應(yīng)力ov11示意圖??第m類內(nèi)應(yīng)力(記為W11)在極小的材料區(qū)域(幾個原子間距)內(nèi)也是不均勻的。??與(7尸相關(guān)的內(nèi)力或內(nèi)力矩在在一定范圍內(nèi)自平衡。而當(dāng)這種平衡破壞時,材料尺??寸也不會發(fā)生明顯變化。如圖2.4所示。根據(jù)中子衍射基本原理,當(dāng)利用中子衍射測??量材料時,其內(nèi)部具有周期性排列的原子向各個方向散射出存在著固定相差的次級??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型鑄&鍛FGH4096合金渦輪盤研究[J]. 尹法杰,付銳,李福林,狄鵬,杜剛,馮滌. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]GH4169合金主要塑性加工技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 程明,葉能永,張士宏. 中國材料進(jìn)展. 2016(04)
[3]冷卻速率對GH4169合金鑄態(tài)組織和力學(xué)性能的影響[J]. 曲紅霞,寇生中,蒲永亮,郭曉凡. 鑄造技術(shù). 2016(03)
[4]直接時效對GH4169合金應(yīng)力集中敏感性的影響[J]. 謝孝昌,李旭東,湯春峰,付書紅. 材料工程. 2016(02)
[5]晶粒尺寸對GH4169鎳基合金疲勞小裂紋擴(kuò)展的影響[J]. 秦承華,葉申,張顯程,涂善東. 機(jī)械工程材料. 2016(02)
[6]鈹環(huán)焊接殘余應(yīng)力的中子衍射測試與有限元分析[J]. 董平,王虹,李建,孫光愛,廖哲,楊江榮. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(12)
[7]預(yù)應(yīng)變對GH4169合金低周疲勞行為的影響[J]. 耿長建,周軼群,佟文偉,劉福春,劉歡. 航空發(fā)動機(jī). 2015(05)
[8]中子衍射測量殘余應(yīng)力研究進(jìn)展[J]. 徐小嚴(yán),呂玉廷,張荻,呂維潔. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[9]鍛造及熱處理工藝對GH4169合金組織與性能的影響[J]. 王春光,王東哲,萬紅,葛鋒,劉微,劉虹,黃敏. 鍛壓技術(shù). 2014(12)
[10]鎳基高溫合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 唐中杰,郭鐵明,付迎,惠枝,韓昌松. 金屬世界. 2014(01)
碩士論文
[1]殘余應(yīng)力超聲波測量方法研究[D]. 趙翠華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:2960235
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