学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

元素Re对镍基单晶合金中温蠕变性能的影响

作　者: 曾征
导　师: 田素贵；尚丽娟
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料学
关键词: 单晶镍基合金 元素Re 成分偏析 组织结构 蠕变 变形机制
分类号: TG146.15
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 63次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文通过对有/无元素Re单晶镍基合金进行不同工艺热处理、蠕变性能测试、及SEM/EDS成分分析,研究了元素Re及固溶温度对合金成分偏析及蠕变性能的影响,通过TEM微观形貌观察及位错组态的衍衬分析,研究了有/无元素Re单晶合金在中温蠕变期间的变形机制。结果表明,元素Re可明显提高合金中元素在枝晶间/干区域的偏析程度,并提高Al、Ta等元素在γ′、γ两相中的分配比值,降低元素W、Co在γ′、γ两相中的分配比值。与无Re单晶合金相比,4.5%Re合金具有更好的蠕变抗力。提高合金的固溶温度,可以降低元素的偏析程度,提高合金的蠕变性能。在实验的温度和应力范围内,无Re合金在稳态期间的蠕变激活能及应力指数分别为:Q1 = 483.6 kJ/mol和n1 = 10;而4.5%Re合金在稳态期间的蠕变激活能及应力指数分别为:Q2 = 522.6 kJ/mol和n2 = 15。在中温/高应力蠕变期间,无Re和4.5%Re单晶合金中的γ′相不发生筏形化转变,其中,无Re合金中原规则立方γ′相的边角已经钝化成球状,而4.5%Re合金中的γ′相仍保持高的立方度。在稳态蠕变期间,合金的变形机制均是（1/2）<110>位错在基体中运动及<110>超位错剪切γ′相。有无元素Re单晶合金蠕变断裂后,在样品的不同区域γ′相具有不同的形貌,在远离断口区域,γ′相仍为立方体形貌,排列较为规则,在近断口区域γ′相尺寸及扭曲程度增加,其原因是γ′相变形程度增大所致。其中,切入γ′相内的<110>超位错可发生分解,形成（1/3）<112>不全位错+层错的位错组态,该位错组态可抑制位错的交滑移,提高合金的蠕变抗力;切入γ′相内<110>超位错的初始滑移面为{111},随蠕变进行,<110>超位错可由{111}面交滑移到（010）面,形成K-W锁的位错组态,该非平面芯的位错结构可有效抑制位错在{111}面滑移,是使合金具有较好蠕变抗力的主要原因。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-24
  1.1 高温合金的概述  10-11
  1.2 高温合金的分类  11-15
    1.2.1 钴基高温合金  11
    1.2.2 铁基高温合金  11
    1.2.3 镍基高温合金  11-12
    1.2.4 铸造高温合金  12-15
  1.3 元素的作用及其对合金性能的影响  15-18
    1.3.1 元素Co 对合金性能的影响  15-16
    1.3.2 元素Cr 对合金性能的影响  16
    1.3.3 元素W 和Mo 对合金性能的影响  16-17
    1.3.4 元素Al 和Ti 对合金性能的影响  17
    1.3.5 元素Re 对合金性能的影响  17-18
  1.4 单晶镍基合金  18-22
    1.4.1 单晶镍基合金的相组成  18-20
    1.4.2 单晶镍基合金的发展进程  20-21
    1.4.3 国内外单晶合金的研究动态  21-22
  1.5 合金在蠕变期间的变形机制  22-23
  1.6 本课题的目的、意义及设想  23-24
    1.6.1 本课题的目的及意义  23
    1.6.2 研究工作的设想  23-24
第二章 实验材料与方法  24-28
  2.1 实验材料及样品制备  24-26
  2.2 实验设备  26
  2.3 实验内容及方法  26-28
第三章 实验结果与分析  28-51
  3.1 元素Re 对枝晶成分偏析的影响  28-30
    3.1.1 无Re 合金的枝晶成分偏析  28-29
    3.1.2 含Re 合金的枝晶成分偏析  29-30
  3.2 热处理对成分偏析及组织形貌的影响  30-34
    3.2.1 热处理对合金成分偏析的影响  30-31
    3.2.2 热处理对组织形貌的影响  31-33
    3.2.3 元素在γ′/γ两相中的平衡分布及热力学分析  33
    3.2.4 元素Re 对γ′/γ两相平衡分布的影响  33-34
  3.3 合金的蠕变特征  34-38
    3.3.1 无Re 合金的中温蠕变性能  34-35
    3.3.2 固溶温度对4.5%Re 单晶合金蠕变性能的影响  35-37
    3.3.3 元素Re 对单晶合金蠕变性能的影响  37-38
  3.4 蠕变方程与相关参数  38-40
    3.4.1 蠕变方程  38-39
    3.4.2 蠕变激活能与相关参数  39-40
  3.5 蠕变期间的组织演化  40-42
  3.6 蠕变期间变形机制  42-51
    3.6.1 蠕变期间的微观变形特征  42-44
    3.6.2 位错组态的衍衬分析  44-48
    3.6.3 γ′相内位错分解的理论分析  48-51
第四章 结论  51-52
参考文献  52-55
在学研究成果  55-56
致谢  56

相似论文

  1. (ZrB2-ZrO2)/BN复合材料的反应热压烧结及其力学性能,TB332
  2. 60Si2Mn钢热机械损伤行为研究,TG142.15
  3. 中小学家校合作委员会组织运作研究,G636
  4. 超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能研究,TQ342.61
  5. 织物结构对无缝运动内衣面料性能影响的研究,TS941.15
  6. 生鲜鸡肉保水机制及控制技术研究,TS251.55
  7. 川东南烤烟上部叶生长发育过程中组织学和细胞学特性的研究,S572
  8. 菊花近缘种属植物苗期耐阴性研究,S682.11
  9. 化工建设公司人力资源管理研究,F426.7
  10. 某小型民营高科技企业项目组织结构的研究,F276.44
  11. 一体化大型工程项目管理组织结构与作用的研究,F284
  12. 基于IPMC迟滞蠕变特性的自适应逆控制研究,TP273.2
  13. 沥青混合料蠕变损伤数值分析方法及应用,O346.1
  14. 中学历史教科书的设计理念与组织结构初探,G633.51
  15. 项目管理理念在继续教育领域中的实践应用,G720
  16. 均匀变形层合板层间应力的数值模拟及40Cr钢的高温蠕变行为,TB33
  17. GH4169G合金的组织结构与蠕变行为,TG146
  18. 组织结构驱动的企业权限模型迁移框架研究,TP311.52
  19. 产业链组织结构对产业链技术进步的影响研究,F224
  20. TC4合金表面脉冲激光沉积羟基磷灰石的组织和性能研究,TG146.23

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属材料 > 有色金属及其合金 > 重有色金属及其合金 > 镍
© 2012 www.xueweilunwen.com