镍基高温合金特征晶体取向的声学特性研究

发布时间：2021-08-29 23:08

　　对镍基高温合金,尤其是单晶和定向凝固镍基高温合金进行超声检测时,因其组织特殊,实际构件几何形状多样,声传播行为显示出强烈各向异性;同时,合金的服役状态为热处理态,热处理前后合金的组织与结构发生明显变化,声传播行为同时受到材料晶体取向和组织的影响。因此,研究声学特性的演变规律对服役过程中的缺陷和损伤的检测与评价就显得更为重要。为阐明晶粒弹性各向异性和热处理过程中组织演变对声学特性的影响规律和机制,本文以铸态镍基单晶高温合金Rene N4和定向凝固镍基高温合金DZ444为研究对象,利用X射线衍射、电子背散射衍射技术对合金晶体取向进行了测定,采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察分析了合金的微观组织,最后结合超声脉冲回波技术研究了镍基高温合金特征晶体取向试样不同热处理阶段的声学特性,尝试建立微观组织结构与宏观声学特性的关联关系。主要研究内容与结论如下:1.获取并分析了Rene N4和DZ444两种镍基高温合金平面法向方向与合金凝固方向夹角φ分别为0°、45°和90°片状试样组织,三者分别呈现沿枝晶不同方向的铸态组织:Rene N4单晶合金铸态组织的一次、二次枝晶臂间距分别为220?m和70?m,... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 镍基高温合金材料的发展
        1.2.1 镍基定向凝固高温合金
        1.2.2 镍基单晶高温合金
    1.3 镍基高温合金相组成特征
    1.4 镍基高温合金热处理组织研究现状
    1.5 基于超声的镍基高温合金表征研究现状
        1.5.1 组织变化的超声表征
        1.5.2 各向异性的超声表征
    1.6 本课题的研究内容
2 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 晶体取向测定实验
        2.2.2 组织成分分析实验
        2.2.3 热处理实验
        2.2.4 超声实验
3 Rene N4单晶和DZ444定向凝固镍基合金铸态组织与声学特性
    3.1 Rene N4镍基单晶合金铸态组织结构与声学特性
        3.1.1 Rene N4取向分析
        3.1.2 Rene N4组织与成分分析
        3.1.3 Rene N4声学特性
    3.2 DZ444定向凝固镍基合金铸态组织与声学特性
        3.2.1 DZ444定向凝固镍基高温合金取向分析
        3.2.2 DZ444组织与成分
        3.2.3 DZ444定向凝固合金声学特性研究
    3.3 讨论
    3.4 本章小结
4 Rene N4单晶和DZ444定向凝固合金热处理组织与声学特性
    4.1 Rene N4镍基单晶合金
        4.1.1 固溶处理后组织与成分分析
        4.1.2 一次时效处理后组织与成分分析
        4.1.3 二次时效处理后组织与成分分析
        4.1.4 N4单晶合金几次热处理后声学特性对比
    4.2 DZ444定向凝固合金
        4.2.1 固溶处理后组织与成分分析
        4.2.2 一次时效处理组织与成分分析
        4.2.3 二次时效处理后组织与成分分析
        4.2.4 DZ444热处理后的声学特性对比
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间已发表论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于波速测量的龙马溪组页岩的各向异性研究[J]. 袁和义,陈平.  地下空间与工程学报. 2017(05)
[2]热处理前后镍基高温合金激光熔覆层的组织和力学性能[J]. 张尧成,黄希望,杨莉,陈洪洲,戴军,张宁.  机械工程材料. 2016(11)
[3]镍基单晶高温合金研究进展[J]. 孙晓峰,金涛,周亦胄,胡壮麒.  中国材料进展. 2012(12)
[4]DZ125定向凝固高温合金长期时效后的显微组织和超高周疲劳行为[J]. 顾玉丽,滕旭东,刘昌奎,何玉怀,陶春虎.  航空学报. 2012(11)
[5]高温合金在能源工业领域中的应用现状与发展[J]. 郭建亭.  金属学报. 2010(05)
[6]立方晶系单晶材料晶体取向对纵波声速的影响[J]. 赵洪波,郭广平,邬冠华.  失效分析与预防. 2010(02)
[7]热处理对单晶镍基合金成分偏析与持久性能的影响[J]. 王明罡,田素贵,于兴福,钱本江.  沈阳工业大学学报. 2009(05)
[8]时效热处理对镍基单晶高温合金组织的影响[J]. 韩凤奎,燕平,赵京晨.  钢铁研究学报. 2008(02)
[9]Effect of cobalt on chemical segregation and solution process in Re-containing single crystal superalloys[J]. 王文珍,金涛,赵乃仁,王志辉,孙晓峰,管恒荣,胡壮麒.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006(S3)
[10]镍基单晶高温合金的发展[J]. 胡壮麒,刘丽荣,金涛,孙晓峰.  航空发动机. 2005(03)

博士论文
[1]超声体波声压反射系数谱表征表面涂层研究[D]. 赵扬.大连理工大学 2010
[2]合金钢显微组织超声无损表征研究[D]. 林莉.大连理工大学 2003

硕士论文
[1]GH4169组织与超声传播特性关系研究[D]. 卢逸凡.南昌航空大学 2014



本文编号：3371553