枝晶间距对镍基单晶合金蠕变性能的影响

为了研究枝晶间距对镍基单晶合金组织与蠕变性能的影响,采用不同抽拉速率制备出两种不同枝晶间距的单晶镍基合金.通过蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了枝晶间距对合金成分偏析及蠕变性能的影响.结果表明,随着合金枝晶间距的减小,元素成分偏析程度降低,且在相同热处理条件下,枝晶间距较小的合金具有较好的蠕变性能.合金在稳态蠕变期间的变形机制是位错攀移越过筏状γ′相,而蠕变后期的变形机制是位错在基体中滑移和切入筏状γ′相.蠕变断裂后,在试样不同区域筏状γ′相具有不同的形貌,在远离断口区域,筏状γ′相与应力轴方向垂直,而在近断口区域,筏状γ′相尺寸及扭曲程度均增加.     

AZ31镁合金高温蠕变特征及组织演化

通过测定蠕变曲线，对蠕变不同阶段组织形貌的SEM、TEM观察，及结合蠕变期间高温显微镜的原位动态观察，研究了AZ31镁合金蠕变期间的组织演化和断裂特征．结果表明：该合金在蠕变期间具有较高的应变速率，应变产生的高密度位错，在热激活作用下可发生合金的动态再结晶；晶内多取向滑移是稳态蠕变后期的形变机制；在蠕变第三阶段，裂纹在晶界处产生，并沿晶界韧性撕裂扩展是该合金的蠕变断裂机制；而远、近断口处均发生晶内滑移和沿晶界韧性撕裂扩展是致使合金具有较高总应变量的直接原因．     

单晶Ni基合金蠕变初期的组织形貌及演化

通过测定单晶Ｎｉ基合金拉伸初始蠕变曲线及使用ＴＥＭ对平行于（１００）晶面，不同蠕变时间的试样，进行组织形貌观察．表明：受压应力的γ基体通道中位错运动运动阻力大，位错扩展多以交滑移方式进行，扩展距离短当受张应力通道中扩展位错环经交滑移进入压应力通道后，入口两侧；被“钉扎”，位错环可定向扩展成为类似双端“Ｆ－Ｒ”的位错组态；γ′相形成后，蠕变速率明显减小，初始蠕变服从Ａｎｄｒａｄｅ规律．     

镍基单晶高温合金不同温度下的拉伸性能

为了研究一种镍基单晶高温合金从室温到1100℃范围的拉伸变形与断裂行为,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对拉伸断口及变形后位错组态进行观察和分析.结果表明：合金的屈服和抗拉强度均在约800℃时达到峰值,而塑性与强度的变化规律基本相反.室温和中温拉伸条件下,断口表现为解理断裂;而高温时则为微孔聚集型断裂.室温拉伸条件下,合金的主要变形方式为单根位错剪切γ′相;高温下为位错绕过γ′相;中温下则表现为由剪切到绕过的过渡.     

热连轧GH4169合金组织结构与蠕变变形及断裂机制

为了研究直接时效对热连轧GH4169合金组织结构及蠕变行为的影响,通过对热连轧合金直接时效、蠕变性能测试和组织形貌观察,分析了热连轧直接时效合金的组织结构与蠕变变形及断裂机制.结果表明：经直接时效热连轧合金组织由细小晶粒构成,且具有明显的孪晶特征,细小γ″相在合金中弥散析出;在蠕变期间,合金的变形特征是形成三取向孪晶变形和位错在基体中发生单双取向滑移、起形变强化作用、使合金具有较高蠕变抗力和较长蠕变寿命的原因;随着蠕变的进行,位错逐渐在晶界处堆积并产生应力集中,促使裂纹在晶界处萌生;在蠕变后期,合金的蠕变断裂机制表现为裂纹沿晶界扩展并发生断裂.     

微量元素Sb对AZ31合金组织与蠕变性能的影响

通过蠕变曲线的测定、x-射线衍射分析及SEM、TEM形貌观察，研究了微量元素Sb对AZ31合金的组织结构及蠕变性能的影响.结果表明：在AZ31合金中加入元素Sb后，有效降低了合金应变量及稳态应变速率.当加入0.84% Sb后，使合金的稳态蠕变速率降低了2.5倍，显著提高了合金的蠕变寿命.高体积分数(～20%)第二相的存在，特别是合金中弥散分布高熔点的Mg₃Sb₂相，在高温蠕变期间可有效地阻碍位错运动，也是该合金具有较好蠕变抗力的主要原因.     

单相LAZ532-2RE镁锂合金拉伸蠕变性能

试验研究了铸态LAZ532-2RE合金在温度为398K～448K和压力为60～100 MPa的范围内的压蠕变行为.结果表明,在398、423和448K温度蠕变测试时,应力指数n值分别为4.25、4.98和6.23,蠕变激活能Qc值在60、80和100 MPa的应力条件时分别为104、118和134 kJ/mol,其对应的蠕变机制,应力指数在4.25～4.98之间时,蠕变机制是位错攀移型蠕变.当n大于6时,属于受非基面位错运动控制的蠕变,稀土相在高温蠕变过程中阻碍了位错运动,提高了该合金的高温蠕变性能.     

单晶镍基合金[001]取向拉伸蠕变期间的有限元分析

通过[001]取向的镍基单晶合金拉伸蠕变期间的组织形貌观察,确定合金的组织演化特征;采用三维应力应变有限元方法计算立方γ/γ′两相共格界面的von Mises应力分布,研究施加应力对合金中γ/γ′两相应力分布及γ′相定向粗化规律的影响.结果表明:施加拉应力可改变立方γ/γ′两相的应力分布,使不同晶面发生晶格收缩与扩张应变,其中,(100)和(010)晶面沿平行于应力轴方向产生晶格扩张应变,可诱捕较大半径的Al、Ti原子,是使其γ′相沿扩张晶格的法线定向生长成为类似筛网层状结构的组织演化规律.并进一步提出拉应力蠕变期间,发生元素扩散和γ′相定向生长的驱动力.     

单晶合金中孑L洞对蠕变行为的三维有限元模拟

通过对有/无缺陷单晶镍基合金蠕变性能测试、组织形貌观察及采用三维有限元对近孔洞区域的应力场分析,研究组织缺陷对单晶合金蠕变行为及组织演化的影响.结果表明:组织缺陷可明显降低单晶镍基合金的塑性和蠕变寿命.在高温蠕变期间,近孔洞区域的应力等值线具有磲形分布特征,并沿与施加应力轴成45°角方向有较大值,该应力分布特征可使合金中γ′相转变成与施加应力轴成45°角的筏状结构,并使圆形孔洞沿应力轴方向伸长成椭圆状.蠕变期间,在合金圆形孔洞缺陷的上、下区域具有较小的应力值,而在圆形孔洞的两侧极点处具有最大应力值;随蠕变时间延长,应力值增大,促使裂纹在该处萌生,并沿垂直于应力轴方向扩展,这是降低舍金蠕变寿命的主要原因.     

动态应变时效在高温循环蠕变中作用

研究了Ａｌ－５．２３％Ｍｇ合金在不同温度和不同应力条件下，动态应变时效在循环蠕变中作用。在高温循环蠕变时，应力指数与激活能存在两个不同阶段，其位错也不相同，低应力阶段，位错主要以平面滑移为主，不形成亚结构，而高应力阶段存在胞结构和亚晶，最后通过透射试验结果进行了分析和讨论。     

Uncovering the creep deformation mechanism of rock-forming minerals using nanoindentation

The creep phenomenon of rocks is quite complex and the creep mechanisms are far from being well understood. Although laboratory creep tests have been carried out to determine the creep deformation of various rocks, these tests are expensive and time-consuming. Nanoindentation creep tests, as an alternative method, can be performed to investigate the mechanical and viscoelastic properties of granite samples. In this study, the reduced Young’s modulus, hardness, fracture toughness, creep strain rate, stress exponent, activation volume and maximum creep displacement of common rock-forming minerals of granite were calculated from nanoindentation results. It was found that the hardness decreases with the increase of holding time and the initial decrease in hardness was swift, and then it decreased slowly. The stress exponent values obtained were in the range from 4.5 to 22.9, which indicates that dislocation climb is the creep deformation mechanism. In addition, fracture toughness of granite’s rock-forming minerals was calculated using energy-based method and homogenization method was adopted to upscale the micro-scale mechanical properties to macro-scale mechanical properties. Last but not least, both three-element Voigt model and Burgers model fit the nanoindentation creep curves well. This study is beneficial to the understanding of the long-term mechanical properties of rock samples from a micro-scale perspective, which is of great significance to the understanding of localized deformation processes of rocks.     

Al-Cu-Mg-Ag合金中半共格Ω析出相与位错的交互作用

通过透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜研究了Al-Cu-Mg-Ag合金在变形过程中位错与Ω析出相的交互作用.研究表明:对于与基体呈半共格的Ω相,位错在变形过程中是切割过而不是绕过Ω相.位错切割Ω相形成的衬度变化以及细小的台阶可通过透射电子显徽暗场相和高分辨电子显微镜观察到.位错切割Ω相后留下由一系列同号位错组成的台阶,台阶的界面有很高的应变能.这种高的应变能阻碍了位错的连续切割,使得台阶的同一位置及附近只能被位错切割有限的次数,从而限制了台阶的高度.在位错切割Ω相后留下的台阶附近,原子的周期性排列遭到破坏,形成了一个刃性位错.由于Ω相与Al基体有不同的晶体结构,因此其滑移系(滑移方向与滑移量的大小)不同,位错在基体中的滑移方向是沿[011]方向,而在Ω相中的滑移方向是沿[001]方向,2个滑移方向有近30°的夹角.     

Subgrains and boron distribution of low carbon bainitic steels

The structure variation of deformed austenite during the relaxation stage after deformation at various temperatures in an Nb-B ultra low carbon bainitic steel and Fe-Ni alloy was studied by the thermo-simulation. Optical microscope and TEM were applied to analyze the microstructure after RPC （Relaxation-precipitation-controlling phase transformation technique） and the evolution of dislocation configuration. The particle tracking autoradiography （PTA） technique, revealing the distribution of boron, was employed to show the change of boron segregation after different relaxation times. The results indicate that during the relaxation stage the recovery occurs in the deformed austenite, the dislocations rearrange and subgrains form. During the subsequent cooling the boron will segregate at the boundaries of subgrains.     

Influence of nano-scaled dispersed second phase on substructure of deformed dispersion strengthened copper alloy

The deformation behavior of dispersion strengthened copper alloy Cu-Al2O3 was studied by TEM. The results show that nano-scaled dispersed second phase not only increases dislocation density in matrix, but also has an important influence on the dislocation substructure. The presence of fine dispersed Al2 O3 particles results in a uniform and random dislocation distribution in matrix copper and causes the difficulty in formation of dislocation cell structure and the decrease in the amount of cell structure during deformation. Deformation gives rise to much more dislocations and dislocation cells form more difficultly and the decrease in the cell size with the increase of dispersion degree.     

Change in dislocation configuration of deformed Fe-Ni-Nb-Ti-C-B alloy during stress relaxation

Transmission electron microscopy (TEM) was applied to investigate the evolution of dislocation configuration and strain induced precipitation behavior during relaxation process after deformation in Fe-Ni-Nb-Ti-C-B alloy. Experimental results indicate that the dislocation density is very high and distribute randomly before relaxation. As the relaxation time increasing, dislocation cells will form gradually by polygonization. The strain induced precipitation retards the progress. In the final relaxation stage, most dislocations get rid of pinning of precipitates and the cells have developed into subgrains with large size.     

岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响

法向蠕变是岩石裂隙的重要力学性质之一．通过分析岩石裂隙法向蠕变机理、进行干燥及渗流情况下岩石裂隙法向蠕变试验,探讨了岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响．研究表明,对于粗糙岩石裂隙来说,瞬时有效应力总等于裂隙凸起的压缩强度,因而初始法向蠕变明显,而后随接触面增加,蠕变速率逐渐降低;渗流过程中,岩石裂隙法向蠕变更加明显,且初次加栽应力水平下岩石裂隙法向蠕变远大于后续加载应力水平;岩石裂隙法向蠕变不能决定岩石裂隙渗流能力的降低,水力冲蚀作用明显时,可能产生裂隙渗流能力随裂隙法向压缩而增大的情况;岩石裂隙的蠕变闭合与岩石裂隙面粗糙度有关,粗糙度越大,岩石裂隙蠕变闭合量越大．研究结果对岩石裂隙法向蠕变的数值模拟及工程实践有一定参考价值．     

形变温度对高锰T RI P／T WI P钢拉伸性能和组织的影响

研究合金成分为18 M n-0 .15C-3Si-3 Al的高锰T RIP/T W IP钢（18 M n钢）在 40 ～200oС 范围内的拉伸变形行为,分析形变温度对其拉伸性能、相组成和显微组织的影响. 采用EBSD取向成像分析方法着重研究了〈111〉取向的奥氏体晶粒在拉伸过程中的相组成变化. 结果表明,随着形变温度的升高,18 M n钢的抗拉强度和延伸率大体上呈降低趋势,T RIP效应很快消失,形变孪晶和位错滑移取代马氏体相变成为主要的形变机制,即奥氏体晶粒内形变机制的变化为：α’- M相变→ε- M相变→形变孪晶→位错滑移.18 M n钢中较硬的铁素体在形变过程中能提高材料的加工硬化率,但同时也会引起低温脆性     

应用增量法对菜园坝大桥Y构进行应力分析

在正常应力作用下,混凝土构件应力应变的非线性性质主要是由徐变引起的,工程上很难把弹性应变和徐变变形区分开.在大型混凝土结构中,由于徐变变形非常大,有时甚至相当于弹性变形,而大部分徐变变形是有害的,所以,更好地利用实测数据来分析其影响显得很重要.为了进一步分析收缩徐变对桥梁Y构产生的影响,在结构监控监测中采用阶段增量法来处理数据,通过对比分析得出比较理想的应力应变曲线,从而更客观地反映结构应力状况.实测数据分析表明:应用增量法后,结构的阶段累加应力值与实测值相比,有较大的变化,能够比较真实地反映出结构的实际应力状态,同时说明了此法的实用性.