国家高技术研究发展计划(2012AA03A513) 作品数:21 被引量:90 H指数:7 相关作者: 冯强 郑运荣 张麦仓 董建新 尚新春 更多>> 相关机构: 北京科技大学 中航工业北京航空材料研究院 中国特种设备检测研究院 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 理学 自动化与计算机技术 更多>>
镍基高温合金GH536在室温下的锯齿流变行为 被引量:1 2021年 对镍基高温合金GH536进行了室温拉伸试验(加载速率分别为0.06mm/min,0.6mm/min,3.6 mm/min和36mm/min),研究其在室温拉伸变形过程中的锯齿流变行为.结果表明:合金在低于3.6 mm/min的加载速率下,由于合金中原始退火孪晶界对位错滑移的阻碍作用,在其应力-应变曲线上出现了以B型锯齿为主的A型、B型两种锯齿,且在拉伸变形后合金内原始退火孪晶界出现了不同程度的变形;当加载速率为36mm/min时,由于位错滑移速度加快,孪晶界与快速移动的位错相遇后发生分解,孪晶界几乎消失,锯齿效应变得不明显;此外,在不同加载速率和应变下,合金应力-应变曲线上锯齿的振幅大小不同,这主要与移动和固定位错的密度相关. 张琳 宋若康 屈国欣 路通关键词:镍基高温合金 锯齿流变 孪晶 考虑腹板弯曲的一维格栅夹层结构热变形 被引量:1 2015年 针对温度载荷作用下一维格栅夹层结构的柱面弯曲问题,提出了一个新的考虑了腹板弯曲效应的分析模型.假设夹芯内变形后腹板依然垂直于上、下面板,并且腹板两端无相对转动.将腹板和面板均视为处于弯曲和热伸长状态下的弹性梁,由此建立了所选胞元的平衡及几何方程,以及相邻胞元间受力和位移的相互关系.利用传递矩阵方法得到了夹层结构受热变形.作为一个算例,分析了几何与材料参数对悬臂夹层结构自由端最大挠度的影响.本文结果与有限元方法得到的结果相一致,证实了本文所提出的分析模型的正确性. 张锐 尚新春关键词:热变形 传递矩阵 Effect of Mo Addition on Microstructural Characteristics in a Re-containing Single Crystal Superalloy 被引量:15 2015年 The effect of Mo addition on microstructural characteristics of a nickel-base single crystal superalloy containing 4 wt% Re was investigated. The γ/γ’ partitioning ratios determined by energy dispersive spectrometer attached to a transmission electron microscope showed that the addition of Mo enhanced the partitioning of Re,W and Cr in the g matrix while decreased the concentration of Ta in the matrix. Synchrotron radiation diffraction was adopted to measure the γ/γ’ lattice misfit at room temperature. The results indicated that Mo addition changed the γ/γ’ lattice misfit towards larger negative as well as increased the tetragonal distortion of the γ lattice. Additionally,Mo addition led to microstructural instability and altered the precipitation behavior of topologically close-packed phases during 1100 C exposure. Instead of precipitating directly from the matrix,the μ phase was observed to be converted from the α phase which precipitated preferentially as a metastable intermediate in the alloy with high Mo content. X.G.Liu L.Wang L.H.Lou J.Zhang关键词:SUPERALLOY MOLYBDENUM MICROSTRUCTURE GH4033涡轮叶片服役1600h后的显微组织及力学性能评价 被引量:11 2016年 航空发动机涡轮叶片服役过程中将产生组织退化和性能降低,从而威胁其服役安全。已有研究中,对长时服役后的叶片组织退化和性能损伤的评价研究较少。本研究对服役1600h后的GH4033合金二级涡轮叶片进行金相解剖分析和物理化学相分析;同时观察并量化表征该二级涡轮叶片各部位晶粒组织,γ+γ′基体组织和晶界碳化物,测量不同部位的维氏硬度和持久性能,分析其组织退化与性能损伤规律。结果表明:服役后叶片各部位组织退化及性能损伤程度不明显,根据γ′相的量化表征结果推断该叶片最高服役温度应不高于700℃。叶身各部位持久性能及维氏硬度与榫头部位相当,均符合航空工业标准HB/Z 91—1985要求,因而判断该叶片仍可以继续使用。研究结果对低γ′相体积分数的变形高温合金航空发动机涡轮叶片的服役安全评价具有指导意义。 付超 冯微 童锦艳 郑运荣 冯强关键词:涡轮叶片 显微组织 Cr35-Ni45炉管服役过程中的结焦机理和组织特征 被引量:2 2014年 针对乙烯裂解炉管在服役过程中的结焦失效现象,采用XRD、扫描电镜和电子探针等手段对服役2.5年Cr35-Ni45型炉管的结焦机制、组织特征及力学性能进行了研究。结果表明,炉管的焦体由催化结焦形成的丝状焦和热裂解结焦形成的球状焦油滴组成,焦体对氧化膜破坏较大,导致了严重的渗碳。结焦后炉管内壁外侧的Cr2O3氧化层基本消失,只剩下了少量沿晶界分布的SiO2,内壁附近的碳化物贫化区消失,在其亚表层出现了一个很宽的渗碳层。结焦炉管中有3种碳化物,分别是内壁最外侧少量富铬的M3C2,渗碳区富铬的M7C3,心部基体的M23C6。此外,结焦引起的碳化物粗化及组织不均匀,导致炉管的力学性能下降。造成结焦炉管组织性能变化的主要原因是该合金在高温服役时不同碳、铬浓度下的析出相稳定性不同。 宋若康 张麦仓 杜晨阳 董建新关键词:结焦 渗碳 格栅夹层梁的热弯曲变形 被引量:4 2014年 考虑内部热传导,研究了格栅夹层梁一侧受热后的弯曲变形。认为变形后夹层结构中间腹板无弯曲。利用格栅夹层梁结构上的周期性,通过胞元结构的内力平衡方程和变形协调关系,得到了胞元两端内力和位移的关系。引入传递矩阵,建立了夹层梁内力和变形随温度变化的表达式。应用所建立的模型计算了悬臂格栅夹层梁在其上表面受热后的变形。在格栅夹层梁包含的胞元数量较多、腹板高度较小且厚度与表板厚度相近的情况下,由本文模型计算得到的挠度结果与有限元结果吻合较好。 张锐 尚新春关键词:传递矩阵 应力时效对镍基单晶合金DD11组织及持久性能的影响 2017年 研究了1070℃/100MPa应力时效对镍基单晶合金DD11组织和持久性能的影响,通过扫描电镜和透射电镜对应力时效前后的组织进行了观察和分析,并对合金应力时效前后的持久性能进行了测试与分析。实验结果表明:应力时效前50h是形筏阶段,竖直方向的γ相通道逐步变窄或消失,水平方向的γ相通道宽度逐步增加,立方状γ′相在应力的作用下向水平方向扩展并相互连接在一起逐渐形成筏排形貌。应力时效50h后是筏排粗化阶段,随应力时效时间的延长,组织缓慢粗化,但是筏排形貌基本保持稳定。对应力时效后的组织进行1 070℃/140 MPa持久性能测试,结果表明,在形筏阶段持久寿命基本保持稳定,在筏排粗化阶段,持久寿命逐步下降。应力时效500h后,持久寿命由热处理后初始状态的360h左右降低至140h左右。研究结果表明,γ相通道尺寸的粗化和组织的筏排化是持久性能衰退的主要因素。 刘晨光 赵云松 唐定中 李春志 赵振业关键词:单晶高温合金 应力时效 基于残差网络的高温合金微观组织图像分割方法 被引量:9 2020年 材料微观组织图像分析是材料研究的重要环节,其分析方法的精准性和快速性对新材料的设计、研制和现有材料的优化、寿命评价都非常重要。因此,如何建立更快速更精准的微观组织分割方法成为微观组织图像分析和性能评价的关键。针对传统的微观组织图像分割技术对于高温合金材料分析精度不高等问题,通过对卷积神经网络结构进行优化,提出了一种基于Res_Unet网络的微观组织图像分割方法。实验验证结果表明,本文的方法不仅解决了深度学习在材料组织图像小样本数据上的实现问题,还显著提高了材料微观组织图像的分割精度。 张利欣 车世界 徐正光 付超 袁立 边胜琴关键词:高温合金 小样本 图像分割 不同氧化条件下Cr35Ni45Nb合金组织特征及其与持久寿命的关系 被引量:1 2016年 以Cr35Ni45Nb合金为研究对象,进行不同气氛条件下高温时效及高温持久试验,并结合扫描电镜及定量电子探针对样品表面及横截面的观察分析,系统研究不同氧化条件下Cr35Ni45Nb合金组织演变与持久寿命的关系.结果表明:随着处理时间的延长,管材边缘及内部组织均逐渐发生变化.氧化序列体现为先是在样品边界不同地点形成不连续的氧化膜,随后氧化膜连成一体形成连续氧化膜,同时贫化区也逐渐形成;由于温度波动,氧化膜破裂脱落,而在氧分压较高的时效环境中,氧化膜得不到及时修复,使得贫化区晶界中出现内氧化.此外,在空气中氧化与在真空充氩气石英管中持久试验结果表明,较薄的连续氧化膜有助于提高合金的蠕变性能,而随着高温时效时间的延长,边界贫化区逐渐形成,氧化膜破裂及内氧化的发生,使得合金的蠕变性能逐渐弱化. 肖将楚 张麦仓 吴云胜关键词:耐热合金 高温 Incoloy800H合金管材服役过程的开裂机制 被引量:4 2015年 利用光学金相、扫描电镜、电子探针等手段对制氢转化炉Incoloy800H管材服役后的组织损伤特征进行分析,并借助弹塑性有限元法分析了管材服役过程温差应力与管材开裂的关联性。结果表明,Incoloy800H管材在服役过程中发生了晶界氧化、晶间腐蚀及元素偏聚现象,管材内壁附近出现3个区域(氧化区,贫碳化物区,碳化物区),其中贫碳化物区深度可达100μm;服役过程贫碳化物区晶界抗蠕变能力的下降及服役过程中管材内壁周向温差应力的综合影响导致Incoloy800H管材服役过程裂纹的萌生及扩展。 肖将楚 张麦仓 彭以超 董建新关键词:温差应力 开裂