自組織結(jié)構(gòu)指在一定的外部條件作用下,不借助外部環(huán)境的指令,材料按照其自身成分和組織結(jié)構(gòu)等的某種規(guī)則,相互協(xié)調(diào)后自發(fā)形成的某種有序結(jié)構(gòu)。本研究以低周疲勞后銅單晶體中的位錯墻結(jié)構(gòu)以及蠕變后鎳基單晶高溫合金中的筏化結(jié)構(gòu)作為研究對象,研究這兩種典型自組織結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性。目前人們普遍認(rèn)為,在退火過程中疲勞銅單晶體中的孿晶是伴隨著再結(jié)晶晶界遷移而長大的。本研究借助掃描電鏡電子通道襯度技術(shù)（SEM-ECC）、聚焦離子束（FIB）、以及環(huán)境透射電鏡（ETEM）對[1^<sub>39]取向疲勞Cu單晶體進(jìn)行退火實驗,為退火孿晶的生長理論做了有益的補充。另一方面,鎳基單晶高溫合金由于其優(yōu)良的高溫力學(xué)性能被運用于航空飛行器的發(fā)動機(jī)以及內(nèi)燃機(jī)渦輪葉片等重要的機(jī)械器件中。在服役過程中由于氧化失效一直是影響其服役壽命的主要的因素。本研究通過宏觀和微觀氧化實驗,利用SEM、FIB、能譜分析（EDS）、ETEM以及X射線衍射（XRD）研究了已形筏的CMSX-4高溫合金在氧化過程中的組織穩(wěn)定性以及各元素的遷移方向。研究結(jié)果如下:在1×10^-3的恒塑性應(yīng)變幅下對[1<... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單滑移取向銅單晶體CSS曲線與各區(qū)域典型位錯組態(tài)[13-15]

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文4Woods以及Cheng等人[13-15]提出的。如圖1-1所示是單滑移取向銅單晶體的循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線（CSS），對于恒塑性應(yīng)變幅的拉壓疲勞，當(dāng)疲勞循環(huán)至飽和時，根據(jù)塑性應(yīng)變幅的大小，可以將CSS曲線分為三個區(qū)域，當(dāng)塑性應(yīng)變幅較小時（γpl<γpl,AB）循環(huán)至飽和時產(chǎn)生的位錯結(jié)構(gòu)是脈絡(luò)和補丁結(jié)構(gòu)，當(dāng)塑性應(yīng)變幅很大時（γpl>γpl,BC）循環(huán)至飽和時產(chǎn)生的位錯結(jié)構(gòu)是位錯胞結(jié)構(gòu)和迷宮結(jié)構(gòu)，當(dāng)塑性應(yīng)變幅介于兩者之間時（γpl,AB<γpl<γpl,BC）循環(huán)至飽和時產(chǎn)生的位錯結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的PSB梯墻結(jié)構(gòu)。PSB梯墻結(jié)構(gòu)由位錯脈絡(luò)和補丁結(jié)構(gòu)演化而來，又可以進(jìn)一步演化為位錯迷宮結(jié)構(gòu)和胞結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有承上啟下的作用，對于材料的疲勞和失效有著十分重要的影響，所以針對PSB梯墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的研究具有十分重要的意義。那么在疲勞過程中位錯梯墻結(jié)構(gòu)是如何逐步的產(chǎn)生的？圖1-2未受疲勞加載時材料內(nèi)部的位錯分布示意圖在恒塑性應(yīng)變幅下的拉壓疲勞實驗中，如圖1-2所示當(dāng)材料還沒有受到疲勞加載時，內(nèi)部的位錯含量很少，只有少量的位錯及位錯源存在，位錯密度約為1012m-2。而隨著拉壓疲勞加載過程的進(jìn)行，材料內(nèi)部的位錯含量不斷增加，位錯密度也在不斷提高，因此材料內(nèi)部的正刃型位錯和負(fù)刃型位錯彼此相遇的幾率就會變得很大，當(dāng)一個正刃型位錯和一個負(fù)刃型位錯相距很近時就會相互吸引靠近彼此捕獲，形成一個位錯偶極子對。很多這樣的偶極子對相互聚集，就會在材料內(nèi)部形成一些偶極子聚集的位錯密度比周圍區(qū)域高的菱形的脈絡(luò)結(jié)構(gòu)區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)位錯密度約為1015m-2，

第1章緒論5而周圍位錯密度仍然是1012m-2(如圖1-3所示)。圖1-3疲勞作用下材料內(nèi)部的位錯聚集成菱形的脈絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖圖1-4疲勞加載的下材料內(nèi)部位錯聚集形成棱梯結(jié)構(gòu)示意圖繼續(xù)疲勞加載，處于如圖1-3所示的脈絡(luò)結(jié)構(gòu)區(qū)域邊緣的位錯會消散并移動到基體中，處于中間位置的大量的位錯無法移動到基體中，并且它們會在菱形區(qū)域的中間聚集進(jìn)而演變成位錯密度高達(dá)1016m-2的位錯棱梯（rung），周圍的位錯密度依舊很

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Evolution of interfacial dislocation networks during long term thermal aging in Ni-based single crystal superalloy DD5[J]. Qiang Gao,Li-rong Liu,Xiao-hua Tang,Zhi-jiang Peng,Ming-jun Zhang,Su-gui Tian.  China Foundry. 2019(01)
[2]共軛和臨界雙滑移取向Cu單晶體疲勞位錯結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性研究[J]. 郭巍巍,齊成軍,李小武.  金屬學(xué)報. 2016(06)
[3]鎳基單晶高溫合金DD403顯微偏析[J]. 高斯峰,劉林,張軍,肖俊峰,張炯.  材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2015(06)
[4]一個單滑移取向銅單晶體疲勞位錯結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性研究[J]. 郭巍巍,任煥,齊成軍,王小蒙,李小武.  物理學(xué)報. 2012(15)
[5]一種含錸單晶高溫合金的恒溫氧化行為[J]. 劉春廷,孫曉峰,馬繼,叢海燕,劉萬峰.  稀有金屬材料與工程. 2007(08)
[6]鎳基單晶高溫合金的發(fā)展[J]. 胡壯麒,劉麗榮,金濤,孫曉峰.  航空發(fā)動機(jī). 2005(03)
[7]鑄造高溫合金發(fā)展的回顧與展望[J]. 陳榮章,王羅寶,李建華.  航空材料學(xué)報. 2000(01)
[8]掃描電鏡電子通道襯度技術(shù)研究銅雙晶體循環(huán)飽和位錯組態(tài)[J]. 張哲峰,王中光,蘇會和.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 1998(03)
[9]小角度晶界銅晶體的循環(huán)形變及飽和位錯組態(tài)ECC觀察[J]. 張哲峰,李小武,蘇會和,陳道倫,李廣義,王中光.  電子顯微學(xué)報. 1998(03)
[10]用掃描電鏡直接觀察變形材料中的位錯結(jié)構(gòu)──[001]取向銅單晶疲勞位錯結(jié)構(gòu)的研究[J]. 宮波,陳道倫,蘇會和,王中光.  金屬學(xué)報. 1997(06)

博士論文
[1]鎳基單晶高溫合金的界面微結(jié)構(gòu)及定向粗化行為分析[D]. 吳文平.北京交通大學(xué) 2010

碩士論文
[1]單晶鎳基高溫合金蠕變行為的預(yù)測[D]. 胡南昌.沈陽工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3568054