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基于小试样的定向凝固镍基合金蠕变性能评估方法
1
作者
黄文彬
曹铁山
+3 位作者
王威
迟庆新
程从前
赵杰
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期15-20,共6页
在热处理态定向凝固镍基合金棒材上制取工字型非标准小试样和棒状蠕变标准试样,并进行了不同温度(800,850,900,980℃)下的应力松弛试验和不同应力(标准试样为250,350,450 MPa,小试样为250,350,400,450 MPa)下的蠕变持久试验,研究了标准...
在热处理态定向凝固镍基合金棒材上制取工字型非标准小试样和棒状蠕变标准试样,并进行了不同温度(800,850,900,980℃)下的应力松弛试验和不同应力(标准试样为250,350,450 MPa,小试样为250,350,400,450 MPa)下的蠕变持久试验,研究了标准试样和小试样的松弛蠕变和持久蠕变行为,建立了小试样松弛蠕变速率与标准试样持久寿命的关系。结果表明:小试样和标准试样的持久蠕变曲线均单调递增直至试样断裂,持久蠕变速率曲线均均呈“U”字型,两者的最小持久蠕变速率接近;小试样和标准试样的高温松弛蠕变曲线均单调递减,温度归一化后两者松弛蠕变速率分布在一条线上;持久蠕变和应力松弛试验后标准试样和小试样中γ′相均沿垂直于应力方向聚集粗化,属于N型筏化;标准试样持久寿命与小试样松弛蠕变速率存在线性关系,利用小试样松弛蠕变速率预测的持久寿命和标准试样实际持久寿命接近。
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关键词
小试样
定向凝固镍基合金
松弛蠕变
显微组织
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职称材料
DZ411定向凝固镍基合金蠕变性能的快速评估方法
2
作者
曹铁山
陈巧
+3 位作者
王威
迟庆新
程从前
赵杰
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期55-61,共7页
研究了预应变(0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%)、加载应变速率(4.0×10^(-5),1.2×10^(-4),4.0×10^(-4)s^(-1))和连续温度应力松弛试验的初始温度(750,900℃)对DZ411定向凝固镍基合金应力松弛行为的影响;基于加工硬化和回复软...
研究了预应变(0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%)、加载应变速率(4.0×10^(-5),1.2×10^(-4),4.0×10^(-4)s^(-1))和连续温度应力松弛试验的初始温度(750,900℃)对DZ411定向凝固镍基合金应力松弛行为的影响;基于加工硬化和回复软化动态平衡的稳态变形,假设稳态松弛应变速率与传统蠕变持久试验的最小蠕变速率随应力的变化规律一致,通过短时应力松弛试验对最小蠕变速率进行预测,并进行验证。结果表明:试验合金在加工硬化和回复软化动态平衡时开始松弛,当预应变不低于1.0%时能快速达到稳态松弛;初始温度对稳态松弛行为的影响较小;加载应变速率会影响起始松弛应变速率,但对稳态松弛应变速率随应力变化的影响较小;通过稳态松弛应变速率主曲线可以预测不同温度、应力下的最小蠕变速率,蠕变持久试验结果均落在稳态松弛应变速率主曲线的99%可靠度曲线内。
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关键词
定向凝固镍基合金
高温应力松弛
蠕变
最小蠕变速率
松弛应变速率
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职称材料
定向凝固镍基合金涡轮叶片短时力学行为试验
3
作者
张晓霞
解丽娟
+2 位作者
蔡志勤
谢里阳
山玉波
《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
2005年第6期762-765,共4页
目的研究真实涡轮叶片材料性能与标准试件材料性能的差别,精确预测定向凝固镍基高温合金涡轮叶片的强度和寿命.方法在真实涡轮叶片上具有代表性部位取材,设计、加工试验试件,应用MTS810液压伺服材料试验机进行室温、760℃以及980℃下的...
目的研究真实涡轮叶片材料性能与标准试件材料性能的差别,精确预测定向凝固镍基高温合金涡轮叶片的强度和寿命.方法在真实涡轮叶片上具有代表性部位取材,设计、加工试验试件,应用MTS810液压伺服材料试验机进行室温、760℃以及980℃下的短时轴向拉伸试验.结果得到涡轮叶片在室温、760℃以及980℃时相应的短时力学性能和拉伸应力-应变曲线,并与标准试件的短时力学性能进行了比较.结论从定向凝固镍基高温合金涡轮叶片上选取材料的短时力学性能要比定向凝固镍基高温合金材料标准试件的力学性能略有降低.
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关键词
定向凝固镍基合金
涡轮叶片
力学性能
拉伸试验
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职称材料
固溶温度对一种定向凝固镍基合金中温蠕变性能的影响
被引量:
2
4
作者
田宁
田素贵
+1 位作者
于慧臣
孟宪林
《材料热处理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期86-93,共8页
通过对一种定向凝固合金进行不同温度的固溶处理、蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了固溶温度对枝晶臂/间区域的成分偏析及持久性能的影响。结果表明:经1230℃固溶及时效处理后,合金在枝晶干/间区域存在明显的成分偏析和组织不均匀性,...
通过对一种定向凝固合金进行不同温度的固溶处理、蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了固溶温度对枝晶臂/间区域的成分偏析及持久性能的影响。结果表明:经1230℃固溶及时效处理后,合金在枝晶干/间区域存在明显的成分偏析和组织不均匀性,粗大γ'相存在于枝晶间区域,细小γ'相存在于枝晶干区域,碳化物呈条状分布在枝晶间区域。合金经1260℃固溶及时效处理后,可明显降低合金中元素的偏析程度,并消除了合金在枝晶间区域存在中的粗大γ'相,使高体积分数细小立方γ'相均匀分布在枝晶间和枝晶干区域,并有细小粒状碳化物沿晶界析出,抑制晶界滑移,因此,可大幅度改善合金的中温蠕变性能。合金在中温蠕变期间的变形特征是位错在基体中滑移和剪切γ'相,并在γ'/γ两相界面形成位错网。蠕变后期,由于沿与应力轴呈45!角的晶界承受载荷的最大剪切应力,故裂纹易于在与应力轴呈45!角的倾斜晶界处萌生与扩展。
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关键词
定向凝固镍基合金
固溶温度
组织结构
蠕变
变形特征
蠕变损伤
原文传递
DZ125基合金蠕变期间组织演化及元素的定向扩散
被引量:
1
5
作者
田宁
赵国旗
+2 位作者
闫化锦
张顺科
王光艳
《铸造》
CAS
北大核心
2022年第4期420-425,共6页
通过蠕变曲线测试和显微组织形貌观察,结合元素扩散迁移率热力学计算,研究了完全热处理后DZ125定向凝固镍基高温合金在980℃蠕变过程中γ′相的演化规律。结果表明:合金完全热处理后并没有消除组织不均匀性,粗大的γ′相位于枝晶间区域...
通过蠕变曲线测试和显微组织形貌观察,结合元素扩散迁移率热力学计算,研究了完全热处理后DZ125定向凝固镍基高温合金在980℃蠕变过程中γ′相的演化规律。结果表明:合金完全热处理后并没有消除组织不均匀性,粗大的γ′相位于枝晶间区域,细小γ′相位于枝晶干区域。在980℃/200 MPa蠕变期间,合金枝晶干区域的γ′相经22 h转变成筏状结构,γ′相筏化时间随外加应力的减小而延长。在该条件下随蠕变时间延长,合金中γ′相厚度的尺寸逐渐增大,扭曲程度逐渐增加。蠕变过程中元素Mo、W具有较低的扩散迁移率,Cr、Ti扩散迁移率居中,而元素Co、Al、Ta具有较高的扩散迁移率。
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关键词
定向凝固镍基合金
蠕变
组织演化
元素扩散
化学势
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职称材料
定向凝固镍基高温合金的组织结构与中温蠕变行为
被引量:
3
6
作者
田宁
赵国旗
+3 位作者
潘玲
张顺科
杨娜
张卫华
《特种铸造及有色合金》
CAS
北大核心
2022年第7期810-813,共4页
通过蠕变性能测试、组织形貌观察,研究了定向凝固镍基高温合金热处理后组织形貌及其在760℃、700 MPa条件下蠕变不同时间的损伤机制。结果表明,合金热处理后,枝晶间和枝晶干区域的γ′相尺寸差异较大,粗大的γ′相和细小的γ′相分别存...
通过蠕变性能测试、组织形貌观察,研究了定向凝固镍基高温合金热处理后组织形貌及其在760℃、700 MPa条件下蠕变不同时间的损伤机制。结果表明,合金热处理后,枝晶间和枝晶干区域的γ′相尺寸差异较大,粗大的γ′相和细小的γ′相分别存在于枝晶间和枝晶干区域。在760℃、700 MPa条件下合金蠕变断裂后立方γ′相并不形成筏状组织,并且越接近断口区域的γ′相扭曲越剧烈,这是由于在蠕变过程中试样断口区域发生了较大程度颈缩所致。蠕变后期,合金中裂纹首先在晶界和未完全消除的共晶组织处萌生与扩展,其中,沿与应力轴成45°的晶界承受较大剪切应力,因此发生蠕变损伤几率较大。
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关键词
定向凝固镍基合金
蠕变
晶界
裂纹萌生与扩展
原文传递
题名
基于小试样的定向凝固镍基合金蠕变性能评估方法
1
作者
黄文彬
曹铁山
王威
迟庆新
程从前
赵杰
机构
大连理工大学材料科学与工程学院
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期15-20,共6页
文摘
在热处理态定向凝固镍基合金棒材上制取工字型非标准小试样和棒状蠕变标准试样,并进行了不同温度(800,850,900,980℃)下的应力松弛试验和不同应力(标准试样为250,350,450 MPa,小试样为250,350,400,450 MPa)下的蠕变持久试验,研究了标准试样和小试样的松弛蠕变和持久蠕变行为,建立了小试样松弛蠕变速率与标准试样持久寿命的关系。结果表明:小试样和标准试样的持久蠕变曲线均单调递增直至试样断裂,持久蠕变速率曲线均均呈“U”字型,两者的最小持久蠕变速率接近;小试样和标准试样的高温松弛蠕变曲线均单调递减,温度归一化后两者松弛蠕变速率分布在一条线上;持久蠕变和应力松弛试验后标准试样和小试样中γ′相均沿垂直于应力方向聚集粗化,属于N型筏化;标准试样持久寿命与小试样松弛蠕变速率存在线性关系,利用小试样松弛蠕变速率预测的持久寿命和标准试样实际持久寿命接近。
关键词
小试样
定向凝固镍基合金
松弛蠕变
显微组织
Keywords
small sample
directional solidification nickel-based alloy
relaxation creep
microstructure
分类号
TG141 [金属学及工艺—金属材料]
下载PDF
职称材料
题名
DZ411定向凝固镍基合金蠕变性能的快速评估方法
2
作者
曹铁山
陈巧
王威
迟庆新
程从前
赵杰
机构
大连理工大学材料科学与工程学院
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期55-61,共7页
文摘
研究了预应变(0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%)、加载应变速率(4.0×10^(-5),1.2×10^(-4),4.0×10^(-4)s^(-1))和连续温度应力松弛试验的初始温度(750,900℃)对DZ411定向凝固镍基合金应力松弛行为的影响;基于加工硬化和回复软化动态平衡的稳态变形,假设稳态松弛应变速率与传统蠕变持久试验的最小蠕变速率随应力的变化规律一致,通过短时应力松弛试验对最小蠕变速率进行预测,并进行验证。结果表明:试验合金在加工硬化和回复软化动态平衡时开始松弛,当预应变不低于1.0%时能快速达到稳态松弛;初始温度对稳态松弛行为的影响较小;加载应变速率会影响起始松弛应变速率,但对稳态松弛应变速率随应力变化的影响较小;通过稳态松弛应变速率主曲线可以预测不同温度、应力下的最小蠕变速率,蠕变持久试验结果均落在稳态松弛应变速率主曲线的99%可靠度曲线内。
关键词
定向凝固镍基合金
高温应力松弛
蠕变
最小蠕变速率
松弛应变速率
Keywords
directional solidified nickel-based alloy
stress relaxation test
creep
minimum creep rate
relaxation strain rate
分类号
TG146.1 [金属学及工艺—金属材料]
下载PDF
职称材料
题名
定向凝固镍基合金涡轮叶片短时力学行为试验
3
作者
张晓霞
解丽娟
蔡志勤
谢里阳
山玉波
机构
沈阳建筑大学交通与机械工程学院
大连理工大学机械工程学院
东北大学机械工程与自动化学院
出处
《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
2005年第6期762-765,共4页
基金
航空基础科学基金(04C06002)
文摘
目的研究真实涡轮叶片材料性能与标准试件材料性能的差别,精确预测定向凝固镍基高温合金涡轮叶片的强度和寿命.方法在真实涡轮叶片上具有代表性部位取材,设计、加工试验试件,应用MTS810液压伺服材料试验机进行室温、760℃以及980℃下的短时轴向拉伸试验.结果得到涡轮叶片在室温、760℃以及980℃时相应的短时力学性能和拉伸应力-应变曲线,并与标准试件的短时力学性能进行了比较.结论从定向凝固镍基高温合金涡轮叶片上选取材料的短时力学性能要比定向凝固镍基高温合金材料标准试件的力学性能略有降低.
关键词
定向凝固镍基合金
涡轮叶片
力学性能
拉伸试验
Keywords
directionally solidified superalloy
turbine blade
mechanical properties
tensile test
分类号
TH140.7 [一般工业技术—材料科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
固溶温度对一种定向凝固镍基合金中温蠕变性能的影响
被引量:
2
4
作者
田宁
田素贵
于慧臣
孟宪林
机构
沈阳工业大学材料科学与工程学院
北京航空材料研究院
出处
《材料热处理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期86-93,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51271125)
文摘
通过对一种定向凝固合金进行不同温度的固溶处理、蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了固溶温度对枝晶臂/间区域的成分偏析及持久性能的影响。结果表明:经1230℃固溶及时效处理后,合金在枝晶干/间区域存在明显的成分偏析和组织不均匀性,粗大γ'相存在于枝晶间区域,细小γ'相存在于枝晶干区域,碳化物呈条状分布在枝晶间区域。合金经1260℃固溶及时效处理后,可明显降低合金中元素的偏析程度,并消除了合金在枝晶间区域存在中的粗大γ'相,使高体积分数细小立方γ'相均匀分布在枝晶间和枝晶干区域,并有细小粒状碳化物沿晶界析出,抑制晶界滑移,因此,可大幅度改善合金的中温蠕变性能。合金在中温蠕变期间的变形特征是位错在基体中滑移和剪切γ'相,并在γ'/γ两相界面形成位错网。蠕变后期,由于沿与应力轴呈45!角的晶界承受载荷的最大剪切应力,故裂纹易于在与应力轴呈45!角的倾斜晶界处萌生与扩展。
关键词
定向凝固镍基合金
固溶温度
组织结构
蠕变
变形特征
蠕变损伤
Keywords
directional solidification nickel-based alloy
solution temperature
microstructure
creep
deformation feature
creep damage
分类号
TG291 [金属学及工艺—铸造]
原文传递
题名
DZ125基合金蠕变期间组织演化及元素的定向扩散
被引量:
1
5
作者
田宁
赵国旗
闫化锦
张顺科
王光艳
机构
贵州工程应用技术学院
出处
《铸造》
CAS
北大核心
2022年第4期420-425,共6页
基金
贵州省科学技术基金项目(20201Y198)
毕节市科学技术项目(20192)
+2 种基金
贵州省教育厅青年科技人才成长计划项目(qianjiaohe KYzi[2022]121,qianjiaohe KYzi[2020]145)
贵州省科技计划项目(20192870、20192843)
贵州省高等学校特色重点实验室(2019053)。
文摘
通过蠕变曲线测试和显微组织形貌观察,结合元素扩散迁移率热力学计算,研究了完全热处理后DZ125定向凝固镍基高温合金在980℃蠕变过程中γ′相的演化规律。结果表明:合金完全热处理后并没有消除组织不均匀性,粗大的γ′相位于枝晶间区域,细小γ′相位于枝晶干区域。在980℃/200 MPa蠕变期间,合金枝晶干区域的γ′相经22 h转变成筏状结构,γ′相筏化时间随外加应力的减小而延长。在该条件下随蠕变时间延长,合金中γ′相厚度的尺寸逐渐增大,扭曲程度逐渐增加。蠕变过程中元素Mo、W具有较低的扩散迁移率,Cr、Ti扩散迁移率居中,而元素Co、Al、Ta具有较高的扩散迁移率。
关键词
定向凝固镍基合金
蠕变
组织演化
元素扩散
化学势
Keywords
directionally solidified nickel-based superalloy
creep
microstructure evolution
element diffusion
chemical potential
分类号
TG115.9 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
定向凝固镍基高温合金的组织结构与中温蠕变行为
被引量:
3
6
作者
田宁
赵国旗
潘玲
张顺科
杨娜
张卫华
机构
贵州工程应用技术学院机械工程学院
出处
《特种铸造及有色合金》
CAS
北大核心
2022年第7期810-813,共4页
基金
贵州省科学技术基金资助项目(20201Y198)
毕节市科学技术项目(20192)
+1 种基金
贵州省科技计划资助项目(20192843)
贵州省教育厅青年科技人才成长计划资助项目([2022]121,[2022]125,[2022]129,[2022]134)
文摘
通过蠕变性能测试、组织形貌观察,研究了定向凝固镍基高温合金热处理后组织形貌及其在760℃、700 MPa条件下蠕变不同时间的损伤机制。结果表明,合金热处理后,枝晶间和枝晶干区域的γ′相尺寸差异较大,粗大的γ′相和细小的γ′相分别存在于枝晶间和枝晶干区域。在760℃、700 MPa条件下合金蠕变断裂后立方γ′相并不形成筏状组织,并且越接近断口区域的γ′相扭曲越剧烈,这是由于在蠕变过程中试样断口区域发生了较大程度颈缩所致。蠕变后期,合金中裂纹首先在晶界和未完全消除的共晶组织处萌生与扩展,其中,沿与应力轴成45°的晶界承受较大剪切应力,因此发生蠕变损伤几率较大。
关键词
定向凝固镍基合金
蠕变
晶界
裂纹萌生与扩展
Keywords
Directionally Solidified Nickel-based Superalloy
Creep
Grain Boundary
Crack Initiation and Propagation
分类号
TG132.3 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于小试样的定向凝固镍基合金蠕变性能评估方法
黄文彬
曹铁山
王威
迟庆新
程从前
赵杰
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
DZ411定向凝固镍基合金蠕变性能的快速评估方法
曹铁山
陈巧
王威
迟庆新
程从前
赵杰
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
定向凝固镍基合金涡轮叶片短时力学行为试验
张晓霞
解丽娟
蔡志勤
谢里阳
山玉波
《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
2005
0
下载PDF
职称材料
4
固溶温度对一种定向凝固镍基合金中温蠕变性能的影响
田宁
田素贵
于慧臣
孟宪林
《材料热处理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
原文传递
5
DZ125基合金蠕变期间组织演化及元素的定向扩散
田宁
赵国旗
闫化锦
张顺科
王光艳
《铸造》
CAS
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
6
定向凝固镍基高温合金的组织结构与中温蠕变行为
田宁
赵国旗
潘玲
张顺科
杨娜
张卫华
《特种铸造及有色合金》
CAS
北大核心
2022
3
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