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[111]取向镍基单晶合金在蠕变期间组织演化的有限元分析
MICROSTRUCTURE EVOLUTION AND FEM ANALYSIS OF[111]ORIENTED SINGLE CRYSTAL OF A NICKELBASED SUPERALLOY DURING TENSILE CREEP

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张姝 1   田素贵 1   于慧臣 2   于莉丽 1   于兴福 1  
文摘 采用弹塑性应力-应变有限元方法计算了[111]取向镍基单晶合金中γ/γ′两相共格界面的von Mises应力及应变能密度分布,研究了施加拉应力对γ/γ′两相界面von Mises应力分布及γ′相定向粗化规律的影响.结果表明:[111]取向镍基单晶合金经热处理后,组织结构是立方γ′相以共格方式嵌镶在γ基体相中,沿(100)方向规则排列.当沿[111]取向施加拉应力蠕变期间,与近(010)γ′晶面的基体通道相比,近(001)γ′和(100)γ′晶面的基体通道有较大的von Mises应力,在主应力分量的作用下,(100)和(001)晶面分别沿[001],[010]和[010],[100]方向发生较大的晶格扩张应变,可诱捕较大半径的Al和Ti原子,这是促使γ′相在(010)面沿[001]和[100]方向定向生长成为层片结构的筛网状筏形组织的主要原因.
其他语种文摘 The distribution of von Mises stress and strain energy density in regions near interfaces ofγ/γ’ phases was calculated by an elastic-plastic stress-strain finite element method (FEM),and the influences of applied stress on the von Mises stress distribution and coarsening regularity ofγ’ phase in a[111]oriented single crystal nickel-based superalloy were also investigated. The results show that,after heat treated,the microstructure of the[111]oriented single crystal superalloy consists of a cubicalγ’ phase embedded coherently inγmatrix,and the cubicalγ’ phase is regularly arranged along(100) direction.When tensile stress is applied along[111] direction,compared to(010)_γ’ plane,larger expanding lattice strain occurs on(100)_γ’ and(001)_γ’ planes under the action of principal stress component,which may trap Al,Ti atoms with bigger radius to promoteγ’ phase directionally growing along[010]and[100]orientations on(010) plane, this is thought to be the main reason ofγ’ phase grown directionally into a mesh-like rafted structure along(010) plane.
来源 金属学报 ,2012,48(5):561-568 【核心库】
DOI 10.3724/sp.j.1037.2011.00536
关键词 [111]取向单晶 ; 镍基合金 ; 组织演化 ; 蠕变 ; 有限元分析
地址

1. 沈阳工业大学材料科学与工程学院, 沈阳, 110870  

2. 北京航空材料研究院, 北京, 100095

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0412-1961
学科 金属学与金属工艺
基金 国家自然科学基金 ;  国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金
文献收藏号 CSCD:4535434

参考文献 共 21 共2页

1.  彭志方. 镍基单晶高温合金CMSX-4相形态演变及蠕变各向异性. 金属学报,1997,9:1147 CSCD被引 18 次    
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20.  张姝. [011]取向镍基单晶合金在拉伸蠕变期间的组织演化与有限元分析. 金属学报,2011,47:61 CSCD被引 4 次    
引证文献 1 篇

1 苏勇 不同取向镍基单晶高温合金的蠕变参数及其与蠕变行为的关系研究 稀有金属材料与工程,2017,46(4):990-996
CSCD被引 0 次

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