纳米颗粒弥散强化超细晶高温合金的显微组织和力学性能
发布时间：2021-09-03 00:11
由于在600℃以上具有良好的力学性能,镍基高温合金在航空航天、核电能源、石油化工等领域有着广泛而重要的应用。随着应用领域内技术不断发展,对高温合金的承温能力和力学性能提出更高的要求。由于高温合金中已有很好的固溶强化和沉淀强化作用,在此基础上进一步改善高温合金的性能较为困难。本论文研究工作,将超细晶强化和纳米颗粒弥散强化机制同时引入镍基高温合金中,研究叠加更多的强化机制时的组织演变,以及对室温、高温拉伸性能的影响,为提高高温合金的力学性能,寻求新的解决方案和技术路线。本论文研究选取了高Ti型（FGH4096）、高A1型（FGH4097）和高Nb型（GH4169）的高温合金,使用高能球磨法将Y203纳米颗粒与高温合金粉末（或车削屑）机械合金化,并细化晶粒。通过热挤压成形或热等静压成形制备纳米颗粒弥散强化超细晶高温合金,并进行热处理。使用XRD、SEM、BSE、TEM、STEM、EDS等分析手段,表征了超细晶晶粒组织、弥散颗粒和γ’/γ"相的形貌特征,并使用Jmat-pro软件计算了γ’相在时效温度下的平衡析出数量,测试了这种超细晶高温合金在不同工艺阶段时的室温硬度,以及在室温、650℃、7...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
显微硬度Hv与晶粒尺寸关系示意图
士学位论文晶粒。与粗晶材料相比，超细晶中的位错只能在晶界处产晶，在图 1-2 的“Nano-2”阶段，材料的变形机制主要受leypartialdislocations）控制。肖脱基不全位错由相邻晶粒部形成本征层错。当晶粒进一步细化至 10 nm 以下，段，这种纳米晶中将不存在位错，材料的变形机制主要界滑动。[34]
图 1-3 核壳模型示意图[25], (b) 初始阶段：局部应力在晶界区域集中，引起局部微屈服，形成加工硬化层(c), (d) 强化阶段：局部微屈服对超细晶材料起到强化作用，(e) and (f) 塑性变形阶段：宏观屈服，超细晶开始塑性变形。Figure 1-3 Mechanism schedule of the core and mantle model(a) and (b) starting stage, the localized plastic flow in the grain boundary regions wimicroyielding forms a grain boundary work hardened layer, and (d) strengthening stage, the microyielding effectively reinforces the macrostrucd (f) plastic deformation stage, macroyielding and the grains undergo plastic deform于核壳模型，Meyers 等人推导出了 Meyers-Ashworth 关系（M-A = 8 12 16 2 1 为材料的宏观屈服强度， 为晶内屈服强度， 为晶界屈服常数， 为晶粒尺寸。可见，当晶粒尺寸较大时， 12 项起主导作用式与 H-P 关系式有相同的表达形式。当晶粒尺寸减小到超细晶尺度
本文编号：3380006
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
显微硬度Hv与晶粒尺寸关系示意图
士学位论文晶粒。与粗晶材料相比，超细晶中的位错只能在晶界处产晶，在图 1-2 的“Nano-2”阶段，材料的变形机制主要受leypartialdislocations）控制。肖脱基不全位错由相邻晶粒部形成本征层错。当晶粒进一步细化至 10 nm 以下，段，这种纳米晶中将不存在位错，材料的变形机制主要界滑动。[34]
图 1-3 核壳模型示意图[25], (b) 初始阶段：局部应力在晶界区域集中，引起局部微屈服，形成加工硬化层(c), (d) 强化阶段：局部微屈服对超细晶材料起到强化作用，(e) and (f) 塑性变形阶段：宏观屈服，超细晶开始塑性变形。Figure 1-3 Mechanism schedule of the core and mantle model(a) and (b) starting stage, the localized plastic flow in the grain boundary regions wimicroyielding forms a grain boundary work hardened layer, and (d) strengthening stage, the microyielding effectively reinforces the macrostrucd (f) plastic deformation stage, macroyielding and the grains undergo plastic deform于核壳模型，Meyers 等人推导出了 Meyers-Ashworth 关系（M-A = 8 12 16 2 1 为材料的宏观屈服强度， 为晶内屈服强度， 为晶界屈服常数， 为晶粒尺寸。可见，当晶粒尺寸较大时， 12 项起主导作用式与 H-P 关系式有相同的表达形式。当晶粒尺寸减小到超细晶尺度
本文编号：3380006
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