镍基多晶高温合金的中子衍射应力分析研究
发布时间：2021-01-06 08:12
GH4169合金（美国牌号为Inconel 718）是一种以Ni为基体的变形高温合金,其基体相结构为fcc面心立方,以γ"（Ni3Nb）为主要强化相并存在一定析出相γ’（Ni3（Al,Ti,Nb））的强化,在-253 ℃～650 ℃温度之间具有良好的力学性能强度（屈服强度、抗拉强度、持久强度）及一定的塑性,同时具有良好的防腐蚀、防辐射、热加工及焊接性能,此外该合金不含有稀缺资源Co,因此成为石油化工、航空、航天、核能等领域大量应用的关键材料。固溶后的冷却速度是决定GH4169合金的服役性能的一个关键因素。固溶后快速冷却可以避免强化相在淬火过程中大量析出及异常长大,使得强化相在时效后均匀地弥散析出,从而获得理想力学性能。然而过快的冷却速度会导致工件内部产生非常大的温度梯度,引发材料的非均匀塑性变形,较大的残余应力也因此产生。高温合金层错能较低,这使得残余应力易累计、难释放,且量级较大。淬火产生的残余应力会始终保留在毛坯中,导致在零件加工中产生异常变形问题,造成零件尺寸精度不足,影响正常装配。另外GH4169工件在使用过程中,内部残余应力会与外载耦合,造成分布和方向不合理的残余应力,这会引...
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?ＧＨ４１６９合金断口表面裂纹形貌??３??
?〇?－?？?０－?－?－＠－??图２．１：中子衍射原理示意图??其原理如图２．１所示，当一束波长为１的中子射线以０角度入射到（Ｍ／）晶面上时，??其内部周期性排列的原子会向各个方向散射出次级中子射线。就某一特定方向的次级??中子射线而言，这两个中子束的路程与之差为：??ｈｓｔＬ＇Ｍ＇Ｒ＇—Ｌ＾Ｒ＾ａＭ＇＋Ｍ＇ｂ?（０－１）??８??
二类应力相互平衡，所以在衍射谱中得到了一系列不同但是连续的衍射角的分布??则根据布拉格公式，对应的衍射角２０由于（Ｍ／）晶面间距偏移而发生偏移，所以??得到的衍射信息在２ｆｔ，ｗ±?Ａ２０范围内有一定展宽的峰［２８］，如图２．３所示。一般来讲，??材料中的第二类内应力ｄ１越大，则衍射峰也显得越宽，所以可以通过观察衍射峰半??高宽的变化来计算该内应力的大小。??２８ｈｋｌ±Ａ２ｄ??图２．３：第二类内应力ｏｖ１１示意图??第ｍ类内应力（记为Ｗ１１）在极小的材料区域（几个原子间距）内也是不均匀的。??与（７尸相关的内力或内力矩在在一定范围内自平衡。而当这种平衡破坏时，材料尺??寸也不会发生明显变化。如图２．４所示。根据中子衍射基本原理，当利用中子衍射测??量材料时，其内部具有周期性排列的原子向各个方向散射出存在着固定相差的次级??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型铸&锻FGH4096合金涡轮盘研究[J]. 尹法杰,付锐,李福林,狄鹏,杜刚,冯滌. 钢铁研究学报. 2018(01)
[2]GH4169合金主要塑性加工技术的研究进展[J]. 程明,叶能永,张士宏. 中国材料进展. 2016(04)
[3]冷却速率对GH4169合金铸态组织和力学性能的影响[J]. 曲红霞,寇生中,蒲永亮,郭晓凡. 铸造技术. 2016(03)
[4]直接时效对GH4169合金应力集中敏感性的影响[J]. 谢孝昌,李旭东,汤春峰,付书红. 材料工程. 2016(02)
[5]晶粒尺寸对GH4169镍基合金疲劳小裂纹扩展的影响[J]. 秦承华,叶申,张显程,涂善东. 机械工程材料. 2016(02)
[6]铍环焊接残余应力的中子衍射测试与有限元分析[J]. 董平,王虹,李建,孙光爱,廖哲,杨江荣. 原子能科学技术. 2015(12)
[7]预应变对GH4169合金低周疲劳行为的影响[J]. 耿长建,周轶群,佟文伟,刘福春,刘欢. 航空发动机. 2015(05)
[8]中子衍射测量残余应力研究进展[J]. 徐小严,吕玉廷,张荻,吕维洁. 材料导报. 2015(09)
[9]锻造及热处理工艺对GH4169合金组织与性能的影响[J]. 王春光,王东哲,万红,葛锋,刘微,刘虹,黄敏. 锻压技术. 2014(12)
[10]镍基高温合金的研究现状与发展前景[J]. 唐中杰,郭铁明,付迎,惠枝,韩昌松. 金属世界. 2014(01)
硕士论文
[1]残余应力超声波测量方法研究[D]. 赵翠华.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2960235
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?ＧＨ４１６９合金断口表面裂纹形貌??３??
?〇?－?？?０－?－?－＠－??图２．１：中子衍射原理示意图??其原理如图２．１所示，当一束波长为１的中子射线以０角度入射到（Ｍ／）晶面上时，??其内部周期性排列的原子会向各个方向散射出次级中子射线。就某一特定方向的次级??中子射线而言，这两个中子束的路程与之差为：??ｈｓｔＬ＇Ｍ＇Ｒ＇—Ｌ＾Ｒ＾ａＭ＇＋Ｍ＇ｂ?（０－１）??８??
二类应力相互平衡，所以在衍射谱中得到了一系列不同但是连续的衍射角的分布??则根据布拉格公式，对应的衍射角２０由于（Ｍ／）晶面间距偏移而发生偏移，所以??得到的衍射信息在２ｆｔ，ｗ±?Ａ２０范围内有一定展宽的峰［２８］，如图２．３所示。一般来讲，??材料中的第二类内应力ｄ１越大，则衍射峰也显得越宽，所以可以通过观察衍射峰半??高宽的变化来计算该内应力的大小。??２８ｈｋｌ±Ａ２ｄ??图２．３：第二类内应力ｏｖ１１示意图??第ｍ类内应力（记为Ｗ１１）在极小的材料区域（几个原子间距）内也是不均匀的。??与（７尸相关的内力或内力矩在在一定范围内自平衡。而当这种平衡破坏时，材料尺??寸也不会发生明显变化。如图２．４所示。根据中子衍射基本原理，当利用中子衍射测??量材料时，其内部具有周期性排列的原子向各个方向散射出存在着固定相差的次级??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型铸&锻FGH4096合金涡轮盘研究[J]. 尹法杰,付锐,李福林,狄鹏,杜刚,冯滌. 钢铁研究学报. 2018(01)
[2]GH4169合金主要塑性加工技术的研究进展[J]. 程明,叶能永,张士宏. 中国材料进展. 2016(04)
[3]冷却速率对GH4169合金铸态组织和力学性能的影响[J]. 曲红霞,寇生中,蒲永亮,郭晓凡. 铸造技术. 2016(03)
[4]直接时效对GH4169合金应力集中敏感性的影响[J]. 谢孝昌,李旭东,汤春峰,付书红. 材料工程. 2016(02)
[5]晶粒尺寸对GH4169镍基合金疲劳小裂纹扩展的影响[J]. 秦承华,叶申,张显程,涂善东. 机械工程材料. 2016(02)
[6]铍环焊接残余应力的中子衍射测试与有限元分析[J]. 董平,王虹,李建,孙光爱,廖哲,杨江荣. 原子能科学技术. 2015(12)
[7]预应变对GH4169合金低周疲劳行为的影响[J]. 耿长建,周轶群,佟文伟,刘福春,刘欢. 航空发动机. 2015(05)
[8]中子衍射测量残余应力研究进展[J]. 徐小严,吕玉廷,张荻,吕维洁. 材料导报. 2015(09)
[9]锻造及热处理工艺对GH4169合金组织与性能的影响[J]. 王春光,王东哲,万红,葛锋,刘微,刘虹,黄敏. 锻压技术. 2014(12)
[10]镍基高温合金的研究现状与发展前景[J]. 唐中杰,郭铁明,付迎,惠枝,韩昌松. 金属世界. 2014(01)
硕士论文
[1]残余应力超声波测量方法研究[D]. 赵翠华.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2960235
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2960235.html
