GH4169合金的反常应力松弛行为

对GH4169合金在500,620,720℃下进行了应力松弛、蠕变和热膨胀试验,结合显微组织观察研究了合金的应力松弛行为。结果表明:在500℃和620℃应力松弛试验过程中,GH4169合金的应力随时间的延长反常增大,在蠕变过程中表现为负蠕变应变,而在720℃下合金的应力松弛和蠕变行为均正常;在不同温度热膨胀试验过程中,GH4169合金均出现了收缩现象;γ″相析出使得γ基体的晶格常数减小,是导致GH4169合金在620℃下应力反常增大的主要原因。     

复合应力状态下镍基晶合金蠕变损伤规律研究

通过分析镍基单昌合金强化相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。     

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。     

一种镍基单晶高温合金蠕变激活能及应力指数计算研究

制备了一种含钌镍基单晶高温合金,并对其进行高温蠕变性能测试,在应力为760~800MPa,温度为760~800℃的测试条件下,研究其表观激活能及表观应力指数的计算方法。通过计算得到,表观激活能Q=367.2kJ/mol,表观应力指数n=13.3,表明所制备的镍基单晶高温合金在中温高应力条件下(760~800℃,760~800 MPa),蠕变期间的变形机制是位错在基体中滑移及位错切入γ′相。     

高温和应力作用下国产S30432钢中Z相的析出行为

利用RD-2型高温持久试验机、高分辨透射电子显微镜和能谱仪研究了国产S30432耐热钢在供货态及不同温度、应力条件下持久断裂后的第二相,尤其是Z相的析出行为及影响因素。结果表明:供货态S30432钢中只存在MX相;在650℃、170 MPa、10 712h持久条件下析出了M23C6碳化物和富铜相;在700℃、150 MPa、937h条件下,不仅析出了M23C6碳化物和富铜相,还出现了Z相及包含MX相和Z相的颗粒;在700℃、150 MPa、1 944h条件下Z相粗化缓慢,在700℃、100 MPa、11 832h条件下Z相粗化明显;高温和应力均会加速Z相的析出。     

TG700A镍基合金在持久过程中的晶界析出相转变及断裂行为

在770℃、不同应力(160,200,260MPa)下对TG700A镍基合金进行持久试验,研究了该合金的显微组织及持久断裂行为。结果表明:试验合金的原始显微组织为等轴奥氏体,晶粒内部析出有均匀分布的细小球状γ′相,晶界处存在颗粒状的富铬M_(23)C_6碳化物;持久断裂后组织中未发现新析出相,晶界附近出现严重粗化的γ′相,晶界上存在γ′相贫化区;试验合金的持久断裂模式以沿晶断裂为主,晶界处的局部塑性变形导致了局部应力集中,促进了蠕变空洞或裂纹的形成,裂纹沿γ相和γ′相界面或γ′相贫化区扩展。     

单晶合金中裂纹演化的有限元分析

对DD6合金在有裂纹和无裂纹缺陷的条件下，对其进行蠕变性能的测试、组织形貌的观察并采用ABAQUS软件对在裂纹附近的应力分布进行有限元分析。研究了单晶合金的蠕变行为和组织形貌受存在缺陷的影响。结果表明：试样的蠕变寿命由于受到组织缺陷的影响明显降低。近裂纹区域的应力较大值出现在与施加应力轴成45°角的方向，并且应力呈现出蝶形分布的特征。合金裂纹缺陷附近的应力较小值在其上下区域，最大值在两侧极点处，在极点处试样沿壁厚方向两端的应力比中部大，当裂纹沿[010]方向时应力稍大于沿[110]方向。随着蠕变的继续，应力值进一步增大，使裂纹长大，其扩展方向垂直于应力轴，导致合金蠕变寿命降低。     

高温载荷作用下20G钢的性能及显微组织演变

对水冷壁管用20G钢在室温至850℃进行了拉伸试验,还在550~850℃同步进行了蠕变(应力为62MPa)及时效(不施加应力)试验,研究了温度对拉伸性能,以及蠕变和时效后的组织和性能演变的影响。结果表明:蠕变及时效后试验钢的显微组织均由铁素体和珠光体组成,应力的施加促进了珠光体的球化;随温度的升高,试验钢的抗拉强度先略有减小后增大随后再快速下降,屈服强度呈近似线性下降趋势,伸长率先降低后增大再波动性下降;随温度的升高,试验钢的蠕变断裂时间先急剧降低后趋于稳定,在550℃下蠕变断裂受晶界蠕变孔洞形核控制,在650℃下则由塑性损伤控制。     

基于小试样的定向凝固镍基合金蠕变性能评估方法

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。     

高温长期时效对镍基单晶高温合金γ′相形貌的影响

研究了长期时效对一种镍基单晶高温合金γ′相形貌的影响。结果表明:合金在950℃时效100h后,γ′相正方度略有下降,500h后γ′相开始沿不同的[100]方向长大。合金在1050℃时效100h后,γ′相开始沿不同的[100]方向长大,长大速度明显高于950℃时效。γ/γ′相界面能和弹性应变能的降低是γ′相长大的驱动力,γ′相按Ostwald熟化方式长大,即大的γ′相长大,小的γ′相溶解,高温长期时效过程中无有害相析出,表明合金的组织是稳定的。