DD3单晶超合金蠕变性能及γ‘变形组织观察

研究了ＤＤ３单晶合金在不同氢气中的高温为断裂性能和为过程中γ‘粒子的变形特征。表明，气氛对合金的蠕变性能影响很大，在热腐蚀环境中，ＤＤ３合金可能发生早期失效，但涂层能有效地改善合金在热腐蚀环境中的高温蠕为性能。     

DD3单晶合金返回料净化技术研究

在工业化生产型真空感应炉中,对单晶高温合金DD3返回料净化技术进行研究,在国内首次用电子束纽扣法测定夹杂数量,并对净化后的返回料锭和常规工艺生产的返回料锭在纯净度、化学成分、力学性能等方面进行了对比。结果表明：与常规工艺相比,净化技术显著降低返回料中的氧化夹杂含量,净化后100%返回料锭的[O]、[N]含量和力学性能均能达到标准要求。     

镍基单晶高温合金蠕变-疲劳寿命评估方法进展

论述镍基单晶合金的滑移变形机制和疲劳裂纹萌生机理，分别介绍镍基单晶合金蠕变寿命和低循环疲劳寿命分析评估模型；镍基单晶合金蠕变、疲劳寿命的研究方法可分为应用各向异性张量描述非弹性各向异性变形的宏观力学(唯象)模型和基于晶体学滑移变形理论的微观力学模型；晶体取向、平均应力、环境温度、循环频率、循环应力比是影响单晶合金蠕变-疲劳寿命的主要因素。复杂应力状态下的单晶合金多轴低循环疲劳损伤，单晶合金在疲劳-蠕变交互作用下的疲劳损伤和单晶合金的接触疲劳损伤等问题是需要研究的重要课题。     

DD3镍基单晶合金低周疲劳寿命研究

进行DD3单晶合金在680℃温度下[001]、[011]和[111]三种取向的非对称循环载荷低周疲劳试验研究。结果表明：晶体取向对DD3单晶合金的应变疲劳寿命有显著的影响,[001]取向寿命最长,[111]取向寿命最短;用取向函数修正应变幅度可以在很大程度上消除晶体取向对疲劳寿命的影响;通过引入参量是表示非对称循环载荷产生的平均应力对疲劳寿命的影响,它与循环寿命之间呈幂函数关系。对应变幅度、取向函数和参量丘与光滑或缺口疲劳试样的循环寿命进行相关性分析,发现无论是处于单轴应力状态还是复杂应力状态,应用多元线性回归分析方法拟合DD3单晶合金低周疲劳寿命曲线,相关系数最大,效果最好。     

Ni基单晶合金蠕变过程中的方向特性研究

基于晶体滑移理论，本文对Ｎｉ基单晶合金蠕变过程中的方向特性进行了研究，从材料的细观结构变化（筏化）规律出发，基于Ｓｃｈｍｉｄ系数，自由能下降量，晶格转动等特点，对Ｎｉ基单晶合金的蠕变滑移规律进行了分析，确信开动的滑移系为十二面体滑移系，仍满足文献（１２）提出了考虑材质劣化的双参数损伤规律，但标志材质损伤的因子Ｃ取Ｃ００１和Ｃ０１１。利用本文理论，对国产ＤＤ３两种温度下不同取向的预测的蠕变寿命和实验     

复杂应力状态下镍基单晶合金蠕变损伤规律研究

通过分析镍基单晶合金强化相了γ′在蠕变过程中的筏化规律，提出了复杂应力状态下同时考虑材质劣化和空洞损伤的各向异性晶体滑移损伤模型和寿命预测模型，所建模型得到了拉－扭薄壁圆筒蠕变试验的考核。     

基于Abductive网络的镍基单晶高温合金蠕变断裂寿命预测

通过建立镍基单晶高温合金的蠕变断裂寿命与合金成分、试验温度以及试验应力的4层Abductive网络预测模型,对CMSX-4与CMSX-10合金进行了不同试验条件下的寿命预测,并用试验所得的合金lgt_r-lgσ曲线进行了验证。结果表明:Abductive网络具有高的准确性与很好的适用性,能够准确预测不同成分镍基单晶高温合金的蠕变断裂寿命。     

多因素镍基单晶合金LCF寿命分析模型

镍基单晶合金力学性能和疲劳失效特性的取向相关性,使得低周疲劳因素的确定成为国内外学者亟待解决的问题。基于修正的晶体学理论和试验微观滑移现象,对DD3和PWA1480两种镍基单晶合金低周疲劳损伤因素进行理论分析,并与试验结果对比,发现同时考虑最大剪应力范围、最大剪应变范围、应力比和法向应变,可以解释镍基单晶材料的微观滑移损伤机理和解决疲劳失效取向相关性的问题,其低周疲劳寿命模型与实验数据的回归相关系数分别提高到0.947 6和0.967 4。     

高温高频疲劳条件下应力幅值对CMSX-3 单晶合金寿命的影响

研究了镍基单晶高温合金CMSX-3的高温高频疲劳行为，重点探讨了应力幅值对这种行为的影响。结果表明，应力幅值的增加会导致合金高温疲劳寿命的下降及使变形机制改变。     

Ni基单晶超合金的蠕变本构方程及寿命预测模型研究

基于Ｎｉ基单晶合金细、微观组织结构变化及损伤特点，建立了统一的双参数蠕变损伤本构方程及寿命预测模型。初步的实验结果考核表明，所建模型可以准确地预测蠕变第二、第三阶段蠕变变形状态及破坏特征。     

DD3镍基单晶合金非对称循环载荷低周疲劳寿命预测

在680℃温度下进行[001]、[011]和[111]三种取向的DD3单晶合金光滑试样非对称循环载荷低周疲劳试验，表明晶体取向对DD3单晶合金的应变疲劳寿命有显著影响，[001]取向寿命最长，[111]取向寿命最短。用晶体取向函数修正总应变范围可以在很大程度上消除晶体取向对疲劳寿命的影响；引入参量k表示载荷循环特性对疲劳寿命的影响，它与循环寿命之间呈幂函数关系。根据影响单晶叶片低周疲劳寿命的主要因素，提出循环塑性应变能的计算方法，构成塑性应变能的主要因素应包括总应变范围、取向函数和载荷循环特性等影响参量，它们与塑性应变能之间呈幂函数关系。用塑性应变能作为损伤参量导出单晶合金低周疲劳寿命预测模型，利用低周疲劳试验数据进行多元线性回归分析，所有试验数据均落在2．6倍偏差的分布带内。     

镍基单晶高温合金的屈服准则研究

将Hill屈服准则用于DD3单晶合金屈服应力的预测,通过与试验结果比较发现,在760℃时的误差较大。根据单晶材料的屈服特点,考虑单晶合金偏轴受载时存在拉、剪应力耦合作用的情况,提出一个考虑拉、剪应力耦合能量分量,在工程上实用的单晶合金屈服准则,给出确定该屈服准则参数的方法,并重新定义适合新屈服准则的等效应力和等效应变。对各向同性材料,新屈服准则退化为von Mises屈服准则,新定义的等效应力和等效应变退化为von Mises等效应力和等效应变。在新屈服准则中出现的参数可以通过单向拉伸试验确定。用该屈服准则对DD3单晶合金的屈服应力进行预测,760℃时能很好地符合试验结果;与Hill屈服准则相比,预测精度显著提高。     

Ni基高温单晶合金结构强度与寿命研究方法分析

Ｎｉ基单晶制叶片已在国外一些高性能飞机发动机上得到了实际应用。文中对该材料的一些高温力学性能做了归纳，对迄今单晶结构变形，强度与寿命处理方法及其局限性作了评述，进而对该领域的发展方向进行了初步探讨。     

晶体塑性模型在单晶铜低周疲劳行为中的应用

关注循环载荷作用下晶体滑移变形中的非线性硬化现象,用改进的晶体塑性模型刻画单晶金属在循环载荷作用下的变形机理.通过试验和数值模拟,研究单晶铜在循环载荷作用下的Bauschinger效应、滞回特性和循环硬化等循环塑性现象.所得结果表明,文中提出的模型可以有效地描述单晶金属在循环载荷下的非线性变形过程,可以与有限元方法结合,用数值模拟再现试样在循环加载中的Bauschinger效应、滞回特性和循环硬化等塑性变形行为.     

单晶DD98微尺度铣削表面质量试验研究

为探究单晶DD98微尺度铣削的表面质量,采用直径为0.6mm的微铣刀对单晶DD98进行三因素五水平的微尺度铣削正交试验。通过极差分析和方差分析发现：主轴转速对DD98表面质量的影响最大,铣削深度的影响次之,进给速度的影响最小;单晶DD98表面质量最好的工艺参数组合为主轴转速36000r/min,铣削深度5μm,进给速度100μm/s。得到了主轴转速、铣削深度和进给速度对表面质量的影响规律,并对其机理进行了分析,从而为单晶DD98材料的微尺度铣削加工提供理论依据。     

APPLICATION OF CBN WHEEL IN CONSTRAINING WORKPIECE BURNING DURING CREEP FEED GRINDING OF TITANIUM AL

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钛合金材料IMI834高温蠕变和蠕变断裂的连续损伤力学分析

对工作在650℃下的航空发动机用高温钛合金材料IMI834的高温蠕变和蠕变断裂行为进行连续损伤力学分析研究,预测结构件的蠕变断裂寿命,得到的结果和试验数据相吻合。用有限元软件ANSYS分析半圆形缺口圆棒试样的应力应变状态,得到应力三轴因子,进而考虑多轴应力状态对材料蠕变断裂寿命的影响,表明多轴应力显著地降低结构的蠕变断裂寿命。分析结果显示,文中所用的蠕变损伤模型能够合理地描述材料蠕变损伤的累积发展过程,并正确地预测结构件的蠕变断裂寿命。