初始δ相(Ni_3Nb)对镍基合金高温拉伸变形行为及材料参数的影响（英文）

通过高温拉伸实验研究了初始δ相(Ni_3Nb)含量对一种镍基合金高温拉伸变形行为和材料参数的影响。研究结果表明,初始δ相含量、变形温度、应变速率和应变对镍基合金高温拉伸变形行为的影响十分显著。基于实验结果,建立了一种修正的Arrhenius本构模型,其模型的材料参数表达为初始δ相含量和应变的函数关系。该模型可以描述初始δ相含量、变形温度、应变速率和应变对镍基合金高温拉伸变形行为的综合影响。通过比较,模型预测值与实验值吻合,证实了建立的本构模型可精确地预测镍基合金的高温拉伸变形行为。     

划痕诱发的镍基合金应力腐蚀裂尖扩展驱动力分析

为了解表面划伤导致的不同氧化物形貌对镍基合金应力腐蚀(SCC)行为的影响,模拟了膜致应力下镍基合金划伤裂纹尖端的局部应力应变场。结果表明,楔形力是引发SCC裂纹扩展的主要驱动力。划痕裂纹前端的氧化物越厚,楔形力越大,并会增大SCC裂纹扩展速率。裂尖氧化物的形成导致了压应力、压应变和负的应变速率,并会阻碍半椭圆裂纹尖端上部和下部的SCC裂纹扩展。     

镍基合金焊接裂纹研究现状

近年来,镍基合金焊接件在航空航天、核电、火电和石油化工等工程领域的应用需求快速增长。本文介绍了镍基合金的分类以及镍基合金焊接方法的研究,由于成本以及技术等的限制,镍基合金的焊接主要采用熔化焊焊接方法。重点综述了镍基合金焊接裂纹的产生机理以及各元素对裂纹的影响。镍基合金熔化焊焊接过程中易产生4种焊接裂纹:结晶裂纹、液化裂纹、失塑裂纹和应变时效裂纹。总体上,结晶裂纹和液化裂纹产生机理已较为明确,焊接过程中低熔点液态薄膜的出现是结晶裂纹和液化裂纹产生的主要因素。失塑裂纹目前仍没有对其明确的定义,镍基合金失塑裂纹产生机理也存在着较大的分歧。镍基合金应变时效裂纹是沉淀强化镍基合金所特有的,裂纹产生与沉淀相的沉淀速率密切相关。杂质元素和添加元素对镍基合金焊接裂纹敏感性有着重要影响,元素的影响虽然已经进行了大量的研究,但元素单独或者协同对裂纹敏感性的具体影响仍需进一步的研究。     

镍基多孔材料压缩性能的研究

镍基合金的弹性模量、弹性范围大小及在弹性范围内弹性模量的变化情况等是评价其在某些工程应用中使用价值的重要参数。使用镍基合金和造孔剂的混合粉末制备多孔性镍基合金试件,利用激光共聚焦显微镜、拉伸-压缩试验机、数据采集仪器等对试样的微观形貌、弹性模量、压缩-回弹性能等进行表征,与镍基合金实体金属相比较,结果表明:多孔性镍基合金具有更低的弹性模量,在达到相同的应变的情况下,其所受到的应力更小,并且,多孔性镍基合金材料所能达到的最大可恢复应变更大,即其弹性范围更大。     

核电用690镍基合金的应变疲劳行为及寿命预测

研究了某核电用690镍基合金在4种应变幅控制下的低循环应变疲劳,分析了疲劳断裂行为、应变疲劳寿命数据和循环应力-应变数据,给出了该690镍基合金的应变疲劳参数。结果表明,690镍基合金的低循环应变疲劳裂纹主要以穿晶断裂方式萌生于试样的自由表面并向内部扩展。4种应变幅控制下的应变疲劳寿命均高于美国阿贡国家试验室(ANL)给出的设计寿命。分别用Manson-Coffin方程和Langer方程对应变幅-疲劳寿命数据进行拟合,给出了预测方程;弹性应变幅、塑性应变幅与载荷反向周次的关系和塑性应变幅与循环应力幅的关系在对数坐标系下均呈线性关系。     

基于ABAQUS的镍基合金加工表面残余应力有限元模拟

利用非线性有限元技术研究高速切削镍基合金残余应力分布,通过Abaqus/Explict分析直角三维切削过程热力耦合作用.采用拉格朗日方法对有限元关键技术处理,建立镍基合金材料本构方程、施加边界条件和网格划分模型.在不同本构参数、切削深度以及切削速度条件下对镍基合金切削过程进行模拟残余应力变化规律,并通过试验验证.结论表明速度是影响镍基合金残余应力数值大小主要因素,材料初始屈服应力和初始强度大小决定应力幅值特征.为优化切削参数,提高表面质量提供科学的理论依据.     

单晶镍基合金蠕变时γ'组织形态变化的计算机模拟

运用有限元法及能量扰动法对单晶镍基合金蠕变过程显微组织的变化进行了动态模拟.模拟结果表明在外加拉或压应力下显微组织不同的变化过程.该变化对单晶镍基合金在蠕变经过一定时间后的点阵参数和点阵错配度有影响.     

含随机分布弧形微裂纹陶瓷复合材料的强度预报

针对颗粒性陶瓷复合材料内存在大量界面弧形微裂纹现象,通过考虑夹杂与微裂纹的相互作用,利用二相胞元法推导出夹杂与微裂纹共同作用引起的扰动应变和本征应变.根据微裂纹的本征应变确定了复合材料自由能的变化,进而计算出弧形微裂纹的能量释放率,由材料的破坏条件可获得不同外载条件下的强度.结果表明:复合材料的强度与第二相颗粒的尺寸和内界面脱粘区域有关,颗粒直径越小,强度越高;界面脱粘微裂纹角度越小,强度越高;而微裂纹的分布形态和体积分数对复合材料的强度影响很小.     

镍基合金粗化过程中共格沉淀相的形貌演变

基于微观相场模型,研究了镍基合金粗化过程中沉淀颗粒在弹性应变能作用下的微观组织变化。结果表明,镍基合金在粗化过程中,弹性应变能的大小通过改变颗粒中心沿[10]方向和[11]方向的溶质浓度分布,影响共格沉淀相的形貌变化。     

镍基合金渗硼工艺及组织性能分析

研究了纯镍和镍基合金渗硼层的组织结构和性能，探讨了该合金的渗硼工艺。结果表明，镍和镍基合金在本试验条件下，可在表面获得硬度高、耐磨性、耐蚀性好的Ｎｉ２Ｂ和Ｎｉ３Ｂ相。对镍基合金，渗硼表面强化有良好的应用前景。