镍基单晶高温合金DD10和纳米强化D6A钢的中子小角散射研究
发布时间：2021-07-02 09:14
镍基单晶高温合金具有良好的热机械性能和高温性能,是目前航空发动机和工业燃气轮机的涡轮叶片等热端部件的主要用材。纳米强化钢具有高强度高韧性特点,在国防、航空、医学、石油和天然气行业以及核能和汽车等领域发挥着重要作用。高温合金和纳米强化钢在进行加工、热处理以及服役过程中,外界热、力效应对材料析出相有重要影响,而材料内部析出相等微结构变化也会影响材料的机械性能和安全性。研究外界作用下高温合金和纳米强化钢内部析出相等微结构演化,能够加深对此类合金体系内部复杂微结构及性能变化的认识,为开发新型工程材料、发展新工艺、提高其服役性能与可靠性提供基本科学依据。中子小角散射（SANS）技术作为一种先进的无损分析表征方法,在研究材料内部纳米尺度不均匀微结构信息上具有独特的优势。本论文针对特殊样品（镍基单晶高温合金）分析,以及中子小角磁散射技术中的问题,发展和完善了中子小角磁散射和各向异性数据分析方法。利用中子小角散射技术,研究了 DD10镍基单晶高温合金蠕变过程中,以及不同工艺下纳米强化D6A钢的纳米析出相变化。1)通过SANS对不同条件蠕变处理后DD10镍基单晶高温合金试样进行了分析,结果表明:在不同条...
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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图１．２热处理的Ｅ丨６９８ＶＤ高温合金测量和ｆｉｔ曲线??Ｊ．ＣＭｎｅ等采用中子小角散射技术，研宄单晶Ｎｉ基高温合金（ＡＭ３）二次丫＇沉淀相??的生长行为［３７］。图１．３为老化试样的散射图，对［００１］和［１１１］取向试样，大部分老化处理??后散射图是各向同性的，显示Ｙ＇相是圆形结构，而且有一个散射环。在更高的温度下老??化处理（８５０°Ｃ，４５ｈ），散射图显示有轻微的各向异性，表明有一些丫＇相由圆形结构转??化为方形结构。为了分析散射环，测量一系列老化温度和时间样品，如图１．３所示。在??６６５°Ｃ短时间（ｌ－１０ｈ）老化处理后散射强度有轻微提升。提升老化时间或老化温度，出??现散射强度峰，这表现为散射环，最大峰位也随着老化时间或老化温度的提升而向更低??８??
ＰａｖｅｌＳｔｒｕｎｚ等采用中子小角散射技术，研究单晶Ｎｉ基高温合金（ＣＭＳＸ４）式纳米微孔的生长行为１３８＼获得微孔深度与侵蚀时间的关系。处理后数据见图出有多重散射影响。４ｈ和６．５ｈ浸出演化的散射曲线符合预期（对应于浸出深度，更长时间侵蚀的粒间干扰峰有更大峰值）。１４ｈ侵蚀后，散射曲线最大值于多重散射影响峰开始变宽。这种趋势在更长的侵蚀下存在。同时，在ＱｆＯ．Ｏ的次级峰变大。对于类通道型微孔，拟合得出平均距离，评估出微孔的体积层微孔的体积分数随侵蚀时间而可见地增大。??１００００?ｉ?．?ｒ－?ｒａｆｔｅｄ?ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓ，?ｂａｒ?Ｎｏ．１??°???Ｇａｈｒａｎｏｓｔａｔｉｃ?４ｈ，?ｂａｒ?Ｎｏ．１??ｑｑｑｑ?。???Ｇａｌｖａｎｏｓｔａｔｉｃ?６．５ｈ，?ｂａｒ?Ｎｏ．１??广???Ｇａｌｖａｎｏｓｔａｔｉｃ?１４ｈ，?ｂａｒ?Ｎｏ．１??Ａ???ｒａｆｔｅｄ?ｐｒｅａｐｆｔａｔｅｓ．?ｂａｒ?Ｎｏ．６??６０００?－?Ｂ???Ｇａｌｖａｎｏｓｔａｔｉｃ?２４ｈ．?ｂａｒ?Ｎｏ．６??Ｅ?ｊｊ＾??Ｇａｌｖａｎｏｓｔａｔｉｃ?４８ｈ．?ｂａｒ?Ｎｏ．?？??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CSP流程钛微合金化高强钢的第二相粒子析出行为[J]. 田星,朱国明,康永林,张永锟,谭佳梅. 工程科学学报. 2015(01)
[2]同步辐射小角散射法和中子衍射法研究中子辐照Al-B合金结构[J]. 黄朝强,闫冠云,谢雷,孙良卫,陈波,刘耀光,盛六四,刘晓,吴忠华. 核技术. 2014(09)
[3]一种镍基单晶高温合金的低周疲劳拉-压不对称性行为[J]. 范志东,王栋,楼琅洪. 材料研究学报. 2014(07)
[4]镍基合金DD10中γ/γ’晶格错配度厚度效应的X射线衍射分析[J]. 王有道,吴尔冬,王苏程,李武会. 金属学报. 2011(11)
[5]一种镍基单晶高温合金持久各向异性行为[J]. 韩国明,于金江,孙晓峰,管恒荣,胡壮麒. 稀有金属材料与工程. 2011(04)
[6]镍基单晶高温合金定向粗化行为及高温蠕变力学性能研究进展[J]. 吴文平,郭雅芳,汪越胜. 力学进展. 2011(02)
[7]蠕变镍基单晶高温合金微观结构与界面特征的X射线小角散射研究[J]. 孙光爱,陈波,吴二冬,闫冠云,黄朝强,李武会,吴忠华,柳义,王劼. 物理学报. 2011(01)
[8]我国高温合金的发展与创新[J]. 师昌绪,仲增墉. 金属学报. 2010(11)
[9]高级别管线钢板的组织特征与析出强化[J]. 康永林,牛涛,尹雨群,谯明亮. 中国材料进展. 2009(03)
[10]钢铁材料中第二相的作用[J]. 雍岐龙,孙新军,郑磊,雍兮,刘振宝,陈明昕. 科技创新导报. 2009(08)
本文编号：3260188
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｗ３ＳＸＳＴＡ样品的ｍ图：淬火前后的ＲＴ及丨５７３Ｋ??
图１．２热处理的Ｅ丨６９８ＶＤ高温合金测量和ｆｉｔ曲线??Ｊ．ＣＭｎｅ等采用中子小角散射技术，研宄单晶Ｎｉ基高温合金（ＡＭ３）二次丫＇沉淀相??的生长行为［３７］。图１．３为老化试样的散射图，对［００１］和［１１１］取向试样，大部分老化处理??后散射图是各向同性的，显示Ｙ＇相是圆形结构，而且有一个散射环。在更高的温度下老??化处理（８５０°Ｃ，４５ｈ），散射图显示有轻微的各向异性，表明有一些丫＇相由圆形结构转??化为方形结构。为了分析散射环，测量一系列老化温度和时间样品，如图１．３所示。在??６６５°Ｃ短时间（ｌ－１０ｈ）老化处理后散射强度有轻微提升。提升老化时间或老化温度，出??现散射强度峰，这表现为散射环，最大峰位也随着老化时间或老化温度的提升而向更低??８??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]CSP流程钛微合金化高强钢的第二相粒子析出行为[J]. 田星,朱国明,康永林,张永锟,谭佳梅. 工程科学学报. 2015(01)
[2]同步辐射小角散射法和中子衍射法研究中子辐照Al-B合金结构[J]. 黄朝强,闫冠云,谢雷,孙良卫,陈波,刘耀光,盛六四,刘晓,吴忠华. 核技术. 2014(09)
[3]一种镍基单晶高温合金的低周疲劳拉-压不对称性行为[J]. 范志东,王栋,楼琅洪. 材料研究学报. 2014(07)
[4]镍基合金DD10中γ/γ’晶格错配度厚度效应的X射线衍射分析[J]. 王有道,吴尔冬,王苏程,李武会. 金属学报. 2011(11)
[5]一种镍基单晶高温合金持久各向异性行为[J]. 韩国明,于金江,孙晓峰,管恒荣,胡壮麒. 稀有金属材料与工程. 2011(04)
[6]镍基单晶高温合金定向粗化行为及高温蠕变力学性能研究进展[J]. 吴文平,郭雅芳,汪越胜. 力学进展. 2011(02)
[7]蠕变镍基单晶高温合金微观结构与界面特征的X射线小角散射研究[J]. 孙光爱,陈波,吴二冬,闫冠云,黄朝强,李武会,吴忠华,柳义,王劼. 物理学报. 2011(01)
[8]我国高温合金的发展与创新[J]. 师昌绪,仲增墉. 金属学报. 2010(11)
[9]高级别管线钢板的组织特征与析出强化[J]. 康永林,牛涛,尹雨群,谯明亮. 中国材料进展. 2009(03)
[10]钢铁材料中第二相的作用[J]. 雍岐龙,孙新军,郑磊,雍兮,刘振宝,陈明昕. 科技创新导报. 2009(08)
本文编号：3260188
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