双剪切试样在镍基单晶合金蠕变变形损伤和寿命研究中的应用

在对不同滑移系的双剪切试样进行蠕变实验的基础上，结合单向应力拉伸蠕变实验，并利用晶体滑各向异性蠕变损伤本构模型和有限元程序，对双剪切蠕变试样进行了研究。结果表明，对剪切试样受剪区域的应力状态基本为均匀分布且随蠕变时间变化很小，大部分受剪区域为单滑移系开动，提出的基于蠕变γ′相筏化规律的蠕变损伤本构模型，结合有限元（FEM）分析可以很好地描述双剪切试样的蠕变损伤规律，并可以和单向应力状态的实验结果联系起来，双剪切试样可以用来研究镍基单晶合金蠕变性能的晶体取向相关性，实验表明这种晶体取向相关性与开动滑移系类型及γ′相符代规律相关。     

DZ125定向凝固合金的薄壁持久蠕变性能与断裂行为

采用薄壁试样研究高温试验条件下，试样壁厚对DZ125定向凝固合金向持久性能及其断裂特征的影响规律。结果表明:不同壁厚试样的持久寿命明显低于标准试样，表现出显著的薄壁效应，并且壁厚和持久寿命间存在明显的线性关系；薄壁试样持久断口边缘区域氧化严重，内部区域为微孔聚集型断裂；合金薄壁试样的持久断裂模式为“表面氧化－裂纹萌生－扩展”和“内部蠕变损伤”共同作用；合金在950 ℃/197 MPa下的蠕变性能表明，圆棒试样寿命明显高于薄壁试样寿命，0.6 mm厚度的薄壁试样寿命约为圆棒试样的50%，1.1 mm厚度的薄壁试样寿命约为圆棒试样的80%。     

一种镍基单晶高温合金的蠕变各向异性

分别制备了[001]和[011]取向的Ni-Co-Cr-Mo-w-Al-Ti-Ta镍基单晶高温合金试样.在750℃/750 MPa条件下,[001]取向合金的平均蠕变寿命叫显高于[011]取向合金,[011]取向合金延伸率稍高.在982℃/248 MPa条件下,[001]取向合金的平均蠕变寿命和延伸率均高于[011]取向合金,各向异性上要表现在加速蠕变阶段,但各向异性程度比低温高应力时显著降低.存高温低应力条件下,2种取向合金中γ'相均已形筏,[001]取向合金的筏化方向垂直于应力轴,而[011]取向合金的筏化方向与应力轴的夹角约为45°.γ'相形筏后,阻碍了位错运动,导致加工硬化,因此,γ'相筏化是各向异性程度降低的主要原因.在[011]取向合金的蠕变后期观察到挛品组织同时穿越γ和γ'相,导致试样塑性人幅度降低,迅速断裂.     

镍基单晶合金高温蠕变变形与损伤行为

通过蠕变性能测试和组织观察,研究了镍基单晶合金在高温蠕变期间的变形和损伤行为.结果 表明,该合金在1040℃/137 MPa条件下的蠕变寿命为556 h,表现出优异的蠕变抗力.合金在稳态期间的蠕变特性是位错在γ基体中滑移和攀移越过筏状γ'相.在蠕变后期,合金的变形特征是位错剪切进入筏状γ'相,剪切γ'相的位错可以交滑移...     

双剪切试样的应力应变分析及其在镍基单晶超合金上的应用

双剪切试样是设计用于研究镍基单晶超合金的蠕变问题。本文研究该试样详细的蠕变应力和应变分布以及边界条件的影响。计算结果表明,利用ABAOUS和RIGID SURFACE作为边界的初步分析是保定的,因为它只能保证在10％蠕变应变内的精确性。利用更真实的边界条件（ABAQUS中的CONTACT PAIR）,能给出更均匀和更高应变时的精确性。建立了材料蠕变性能参数（Norton律）和双剪切试样宏观响应的关系,使得能够利用双剪切试样试验来确定材料蠕变性能参数,并已给出了相应的公式。本文利用镍基单晶超合金的试验数据对镍基单晶超合金双剪切试样进行分析,并与试验结果进行对比,结果相当一致。     

热处理对金属基短纤维复合材料蠕变性能影响的试验和理论研究

采用试验和有限元方法研究了热处理制度对金属基短纤维复合材料(MMC)蠕变性能的影响，同时考虑了2种不同热处理制度和1种铸造状态。试验结果表明，MMC的蠕变响应与热处理制度有关。在相同蠕变应力时，铸态试样有最小的最小蠕变应变率和最长的蠕变寿命，而热处理制度2(试样在550℃保温24h后随炉冷却)具有明显的最大的最小蠕变应变率和最短蠕变寿命，热处理制度1(试样在550℃保温24h后水冷)具有中等的最小蠕变应变率和中等的蠕变寿命。用单胞模型结合有限元方法模拟分析了热处理的影响，结果表明，热处理制度的影响可以归于热处理引起的残余应力和残余应变以及它们的历史，具体可以归于基体的蠕变耗散能、纤维轴向力和纤维—基体界面力。同时考虑了单胞模型的参数对上述分析结果的影响。     

双剪切试样用于短纤维金属基复合材料的蠕变响应研究

利用纵向各向异性有限元模型对双剪切试样的蠕变响应进行了有限元分析，其目的是为了研究双剪切试样用于短纤维金属基复合材料（MMC）蠕变响应研究的可行性。双剪切试样的蠕变响应与试样的取向和材料的各向异性有关。详细的应力分析表明，双剪切试样在受剪切区域能提供稳定的应力状态，该应力接近于施加应力的平均值，并与试样的取向及材料的各向异性不相关，即双剪切试样可以为MMC提供一简单的复杂应力，提出了用双剪切实验结果来推得MMC蠕变性能和各向异性参数的方法，以便可以用双剪切实验来确定那些很难用拉伸和单向压缩实验确定的各向异性材料的参数。     

组织损伤对Cr35Ni45Nb钢蠕变持久寿命的影响

以Cr35Ni45Nb合金钢为对象进行一系列高温蠕变持久试验,并采用SEM、EDS等对试样外表面、横截面及断口进行了观察分析。结果表明,蠕变过程中Cr35Ni45Nb的氧化腐蚀对持久寿命的影响较大,它主要取决于表面氧化膜破裂-自修复和内氧化两种行为的耦合过程;当氧化膜失去保护作用后,严重的内氧化过程将逐渐向心部扩展,使得晶界强度急剧弱化,材料的有效承载面积减小,从而加速材料的蠕变进程。另外,高温应力环境下Cr35Ni45Nb钢中会同时发生一次碳化物聚合粗化、析出相粒子数目减少、内氧化等化学损伤,以及蠕变空洞的形核长大甚至裂纹的形成等机械应力损伤,这两种损伤相互促进,导致炉管材料组织及力学性能弱化,持久寿命降低,Larson-Miller参数法外推的持久寿命发生一定程度的偏离。     

P91主蒸汽管道焊接接头的蠕变特性和寿命估算

对P91钢母材和焊接接头进行持久试验，研究P91钢的蠕变特性，采用等温线法和L-M参数法对持久强度进行外推，进而对P91钢制主蒸汽管道的蠕变寿命进行估算。     

TiAl合金PST晶体高温蠕变特性及蠕变失稳机制

对三种取向的TiAl合金PST晶体在800℃条件下的压缩蠕变曲线进行了测试,并对其蠕变失稳机制进行了研究．研究结果表明,PST晶体的蠕变性能强烈地取决于片层界面与外力轴的夹角;三种取向的PST晶体试样在蠕变第三阶段表现出不同的蠕变失稳方式;对于＝90°的试样,在本蠕变条件下过早地出现蠕变第三阶段,这与该取向试样α2片层在蠕变过程中发生球化以及剪切带的产生有关．     

TiAl基铸造合金的蠕变行为研究

研究了名义成分为Ti-46Al-2Cr-2Nb-0.15B合金在700～850℃,140～300MPa的蠕变条件下的蠕变性能和蠕变机制。研究表明,在蠕变过程中随着温度和载荷的增加,合金的最小蠕变速率随之增大;TiAl基合金在700～850℃,140～300MPa下的最小蠕变速率可用蠕变方程εmin=A(σ)4.7exp(-280/RT)来描述;在该蠕变条件下的蠕变行为主要受位错攀移控制。     

蠕变塑性伸长率测定方法分析

结合蠕变试验结果，研究和分析了三种测定蠕变塑性伸长率的方法。     

超细晶工业纯锆的室温蠕变特性及断口分析

研究了超细晶工业纯锆在0.875R_(p0.2)、0.9R_(p0.2)、0.9125R_(p0.2)、0.925R_(p0.2)、0.9375R_(p0.2)、0.95R_(p0.2)蠕变应力下的室温蠕变性能,计算了超细晶工业纯锆的稳态蠕变速率,并分析了其蠕变断裂机理。结果表明:超细晶工业纯锆在蠕变应力为0.875R_(p0.2)时,出现了蠕变饱和现象,稳态蠕变速率随着蠕变应力的增加而增大,稳态蠕变阶段缩短;室温下,工业纯锆经复合细化后蠕变抗性显著提高;当蠕变应力为0.95R_(p0.2)时,稳态蠕变速率达到最大值3.140×10~(-6) s~(-1)。通过计算蠕变应力指数,得到超细晶工业纯锆的室温蠕变机理为位错运动。超细晶工业纯锆室温蠕变断裂为韧性断裂。     

智能计算测量系统的设计及应用

通过对蠕变试验全过程的计算机智能化控制,连续加载后,将加力过程的全部变形量采集数据用最小二乘法进行线性拟合,计算加载后的初始弹性变形和塑性变形,计算结果更加准确。实现了蠕变ε-τ曲线的实时描绘和所有特殊变形点的时间及特殊时间点的全自动化采集,分3个阶段存储变形采集数据,数据采集更加精确合理,实时计算显示蠕变同轴度,确保试验过程装夹合格,提高了蠕变试验的测控技术水平。     

CREEP BEHAVIOR MODELING OF UDIMET 720Li SUPERALLOY

Constant load creep tests on isothermally forged Udimet 720Li, an advanced superalloy for gas turbine disc application, were run in the stress/temperature field 900-450MPa/650-700℃ produeing rupture times in the 20-5000h range. The creep curves have shown a predominant accelerating creep stage, that has been described by the following equation:     

工业纯钛TA2的低温蠕变行为(英文)

对工业纯钛TA2在150℃（精对苯二甲酸装置钛冷凝器的工作温度）下的蠕变行为进行了研究。单轴拉伸蠕变试验结果表明,150℃下TA2材料蠕变第1阶段服从指数规律 ε = βt°。第1阶段蠕变衰减速度（时间指数口值）分别在160-200MPa和220-240MPa的试验应力范围内呈分阶段恒定的趋势。在较低的应力条件下（低于200MPa）,蠕变第1阶段的衰减速度较大,第2阶段存在蠕变饱和现象,且随着应力的降低,达到饱和所需的时间缩短。由此可以推论,第2阶段蠕变饱和的出现与第1阶段蠕变衰减速度密切相关,且在低温和较低的应力条件下,蠕变行为主要以第1阶段为主。     

Creep resistance of as-cast Mg-5Al-5Ca-2Sn alloy

In the present study, creep properties of as-cast Mg-5Al-5Ca-2Sn(AXT552) alloy were investigated by means of a GWT304 creep testing machine at temperatures of 175 °C and 200 °C in the stress range of 35-90 MPa. Results show that creep rates increase with applied stress at an identical temperature. Creep strain at 100 hours is 0.0518% and 0.083% at creep conditions of 175°C/75 MPa and 200°C/60 MPa, respectively, which is comparable to MRI230 D and much lower than most of AX series alloys. By the observation and analysis for samples before and after creep tests using a Shimadzu XRD-7000 type X-ray diffractometer(XRD) and a Hitachi S-3400 N type scanning electron microscope(SEM), it was found that Al_2Ca(C15) phase precipitated out of C36 phase or matrix. The cavity formation and connection at the interface of soft matrix and hard intermetallics caused the propagation of cracking along the eutectic phase during creep process and dislocation accommodated grain/phase boundary sliding is expected to be the dominant creep mechanism.     

Ti40阻燃钛合金的高温蠕变行为

计算了Ti40合金在不同应力、不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及在460℃－540℃范围内蠕变激活能Q＝94.0kJ/mol，并以此基础上研究了其蠕变强化机制。实验结果表明：该合金在此温度范围内的蠕变受位错和扩散双重机制控制，晶界移动对蠕变也有一定的贡献。在目前实验条件下，Ti40合金在620℃蠕变性能较差。     

Creep mechanism of as-cast Mg-6Al-6Nd alloy

The creep mechanism of as-cast Mg-6Al-6Nd alloy was studied. The stress exponent for creep is 5.8 under the applied stresses of 50–70 MPa at 175°C. The activation energy for creep is 189 kJ·mol⁻¹ under the applied stress of 70 MPa in the range of 150–200°C. The true stress exponent and threshold stress for creep are calculated as 4.96 and 10.2 MPa, respectively. The true stress exponent indicates that its creep mechanism belongs to the dislocation climb-controlled creep, which is in agreement with the microstructure changes before and after creep. The high value for stress exponent is attributed to the interaction of Al₁₁Nd₃ phase with dislocations. The activation energy is more than the self-diffusion activation energy of Mg, which is attributed to the load transfer taking place from the matrix to Al₁₁Nd₃ phase during creep.