欢迎来到咨信网! | 成为共赢成为共赢 咨信网助力知识提升 | 自信网络旗下运营:咨信网 自信AI创作助手 自信AI导航
咨信网
全部分类
  • 包罗万象   教育专区 >
  • 品牌综合   考试专区 >
  • 管理财经   行业资料 >
  • 环境建筑   通信科技 >
  • 法律文献   文学艺术 >
  • 学术论文   百科休闲 >
  • 应用文书   研究报告 >
  • ImageVerifierCode 换一换
    首页 咨信网 > 资源分类 > PDF文档下载
    分享到微信 分享到微博 分享到QQ空间

    DZ411定向凝固镍基合金蠕变性能的快速评估方法.pdf

    • 资源ID:846713       资源大小:5.17MB        全文页数:7页
    • 资源格式: PDF        下载积分:10金币
    微信登录下载
    验证码下载 游客一键下载
    账号登录下载
    三方登录下载: QQ登录
    二维码
    微信扫一扫登录
    下载资源需要10金币
    邮箱/手机:
    验证码: 获取验证码
    温馨提示:
    支付成功后,系统会自动生成账号(用户名为邮箱或者手机号,密码是验证码),方便下次登录下载和查询订单;
    支付方式: 支付宝    微信支付   
    验证码:   换一换

    开通VIP
     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    声明    |    会员权益      获赠5币      写作写作
    1、填表:    下载求助     索取发票    退款申请
    2、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
    3、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
    4、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
    5、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
    6、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
    7、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。

    DZ411定向凝固镍基合金蠕变性能的快速评估方法.pdf

    1、55D0I:10.1197gcc1202307009MATERIALSFOR MECHANICAL ENGINEERINGVol.47No.7Jul.20232023年7 月第47 卷第7 期2023机械工程材料DZ411定向凝固镍基合金蠕变性能的快速评估方法曹铁山,陈巧,王威”,迟庆新,程从前,赵杰(1.大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;2.中国航发沈阳发动机研究所,沈阳110 0 15)摘要:研究了预应变(0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%)、加载应变速率(4.0 10-5,1.2 10-4,4.0X10-4s-1)和连续温度应力松弛试验的初始温度(7 50,

    2、90 0)对DZ411定向凝固镍基合金应力松弛行为的影响;基于加工硬化和回复软化动态平衡的稳态变形,假设稳态松弛应变速率与传统蠕变持久试验的最小蠕变速率随应力的变化规律一致,通过短时应力松弛试验对最小蠕变速率进行预测,并进行验证。结果表明:试验合金在加工硬化和回复软化动态平衡时开始松弛,当预应变不低于1.0%时能快速达到稳态松弛;初始温度对稳态松弛行为的影响较小;加载应变速率会影响起始松弛应变速率,但对稳态松弛应变速率随应力变化的影响较小;通过稳态松弛应变速率主曲线可以预测不同温度、应力下的最小蠕变速率,蠕变持久试验结果均落在稳态松弛应变速率主曲线的99%可靠度曲线内。关键词:定向凝固镍基合金

    3、;高温应力松弛;蠕变;最小蠕变速率;松弛应变速率中图分类号:TG146.1文献标志码:A文章编号:10 0 0-3 7 3 8(2 0 2 3)0 7-0 0 55-0 7A Rapid Evaluation Method for Creep Properties ofDirectionally Solidified Nickel-Based Alloy DZ411CAO Tieshan,CHEN Qiao,WANG Wei?,CHI Qingxin,CHENG Congqian,ZHAO Jie(1.School of Materials Science and Engineering,Da

    4、lian University of Technology,Dalian 116024,China;2.AECC Shenyang Engine Research Institute,Shenyang 110015,China)Abstract:Effects of pre-strains(0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%),loading strain rates(4.0X10-5,1.2X10-4,4.0X10-4 s-1)and initial temperatures(750,900)o f c o n t i n u o u s t e mp e r a t u r

    5、e s t r e s s r e l a x a t i o n t e s t s o ndirectionally solidified nickel-based alloy DZ41l were studied.Based on steady-state deformation obtained bydynamic equilibrium of work hardening and recovery softening,assuming that the change of the steady-staterelaxation strain rate with stress was c

    6、onsistent with that of the minimum creep rate of the traditional creep rupturetest,the minimum creep rate was predicted and verified by short-term stress relaxation tests.The results show thatthe test alloy was relaxed when the work hardening and recovery softening were in dynamic equilibrium.When t

    7、hepre-strain was not less than 1.0%,the steady-state relaxation could be quickly achieved.The initial temperature hadlittle effect on the steady-state relaxation behavior.The loading strain rate affected the initial relaxation strain rate,but had little effect on the change of steady-state relaxatio

    8、n strain rate with stress.The minimum creep rates underdifferent temperatures and stresses could be predicted by the master curve of steady-state relaxation strain rate.Thecreep rupture test results were located in the range of 99%reliable curve of the master curve of steady-staterelaxation strain r

    9、ate.Key words:directional solidified nickel-based alloy;stress relaxation test;creep;minimum creep rate;relaxation strain rate0引言收稿日期:2 0 2 2-0 3-0 1;修订日期:2 0 2 3-0 3-13作者简介:曹铁山(198 5一),男,辽宁大连人,副教授,博士燃气轮机涡轮叶片承受着高温和高载荷的作用,易发生变而断裂或破坏,因此其材料常采用56MATERIALS FOR MECHANICAL ENGINEERING曹铁山,等:DL4II定向凝固镍基变性能的快

    10、速评估方法2023机械工程材料高性能的定向凝固镍基高温合金;而蠕变性能评估是进行定向凝固镍基高温合金开发及应用的必要环节。通常,研究人员采用蠕变持久试验对高温材料蠕变性能进行评估。然而,传统的蠕变持久试验耗时较长且所需试样量较大,会拖延材料的研发周期。虽然在国内外也相继开发出了有效的模型方法,如时间-温度-参数法(TTP法)、投影法等 1-2 ,降低了蠕变性能评估所耗费的时间和物力成本,但是这些方法也需依据大量蠕变持久试验数据来保证其评估结果的公信力。另外,在新材料预研或应用过程中,由于工艺成熟性、开发周期和经济成本等因素影响,试样往往非常珍贵且数量有限,这进一步加大了新材料蠕变性能评估的难度

    11、。因此,如何直观、快速且有效地获得蠕变性能得到了科研工作人员的重点关注。近些年来,国内外学者通过高温应力松弛试验快速获得应力、应变和时间信息,并将之与蠕变变形相关联,以期能够替代蠕变持久试验来进行蠕变性能评估 3-6 。郭进全等 7 认为,由试验时间在2 1211h的高温应力松弛数据可以推导出蠕变第二阶段(也称稳态蠕变阶段)的信息。曹铁山 8 1对多晶材料的松弛行为进行了系统研究,探讨了晶粒尺寸对稳态松弛应变速率与最小蠕变速率转换模型的影响。WOODFORD9-101以镍基合金为研究对象,认为包含微小塑性预应变的松弛不会造成材料损伤,其松弛数据可用于评估蠕变性能。综上,在特定条件下,高温应力松

    12、弛与蠕变第二阶段存在共性;该条件受多种因素,如初始应力或者预应变、晶粒尺寸等的影响。DZ411合金是一种以奥氏体为基体相、以-Nis(T i,A l)为主要强化相的定向凝固镍基合金,其组织主要为相互平行的柱晶,横向晶界消除。该合金是为提高高温抗变性能而开发的,如何快速评估其蠕变性能得到相关人员的广泛关注 1-14。目前,尚不明确在什么条件下,定向凝固镍基合金的稳态松弛行为与蠕变第二阶段一致。提高预应变可以缩短合金进人稳态松弛阶段的时间,但较大塑性应变和加载速率对稳态松弛行为的影响尚需进一步探讨。对比蠕变持久试验,应力松弛试验对试样损伤较小,并且若稳态松弛行为不受初始温度影响,则可以通过连续温度

    13、松弛方法(将同一根试样从低温到高温进行不同温度下的松弛试验)来提高材料利用率。为了获得定向凝固镍基合金蠕变性能的快速评估方法,作者对DZ411定向凝固镍基合金进行高温应力松弛试验,分析了预应变、加载应变速率和连续温度应力松弛试验的初始温度对稳态松弛行为的影响,基于加工硬化和回复软化动态平衡的稳态变形行为,假设稳态松弛应变速率与蠕变第二阶段最小蠕变速率随应力的变化规律一致,通过变持久试验对假设进行验证。1试样制备与试验方法试验材料为DZ411定向凝固镍基高温合金(简称DZ411合金),其最终热处理工艺为12 2 0 X2h+1120X 2 h+8 50 X 2 4h。使用XRF-1800型X射线

    14、荧光分析仪测定其化学成分,结果如表1所示。在DZ411合金上取样,采用冷酸(体积分数15%硝酸溶液)浸泡腐蚀10 min,用LeicaDM2500型光学显微镜进行低倍组织观察;将试样打磨抛光,用由2 0 mLHCl、5g C u SO 4和2 5mLHO组成的溶液腐蚀后,在LeicaDMi8型光学显微镜上观察显微组织。表1DZA11合金的化学成分Table1Chemical composition of DZA11 alloy元素CrCoTiA1WMoTaNi质量分数/%13.449.67 4.853.26 4.171.633.24余将DZ411合金加工成如图1所示的短棒状应力松弛试样和变试样

    15、。根据GB/T10120一1996,在RD-50型微控电子式蠕变试验机上进行应力松弛试验。为研究预应变对应力松弛行为的影响,将试样在2 0 0 N载荷拉伸下升温至8 50 并保温1h,再以8.0 10-5s-1的应变速率加载至规定预应变(0.5%,1%,1.5%,2.0%,2.5%)后进行松弛,松弛时间为2 4h。研究应变速率的影响时采用了连续温度应力松弛试验,试验温度范围在7 50 980,基本步骤如下:将试样在2 0 0 N载荷拉伸下00.03A10.02200F092.00.06R1.0RO.80.8/R1.025.00.28.03.515.080.0图1应力松弛和蠕变试样尺寸Fig.1

    16、Size of samples for stress relaxation test and creep test57MATERIALSFOR MECHANICAL ENGINEERING曹铁山,等DL41I定向凝固镍基合合金糯变性能的快速评估方法2023机械工程材料升温至7 50 并保温1h,再以一定应变速率(4.0 10-5,1.210-4,4.010-4s-1)加载至预应变2.0%后进行松弛(时间为2 4h);将试样卸载至2 0 0 N并保载,升温至8 0 0 保温1h,再以与前次试验相同的应变速率加载至相同预应变后进行松弛(时间为2 4h);重复上述卸载、升温、加载、松弛过程,依次完成

    17、后续8 50,90 0,950,98 0 下的应力松弛试验。为了研究初始温度(同一根试样初次升温的温度)的影响,增加了一个连续温度应力松弛试验,初始温度为90 0,应变速率为8.0 10-5s-1,试验步骤及其他参数同前。为了保证应力松弛试验恒定变形条件的高精度控制,采用对装的MFL型引伸计监测试样的变形量。按照GB/T2039一1997,采用RD-50型微控电子式蠕变试验机进行蠕变持久试验,试验参数组合如下:温度7 50,应力6 50 MPa;温度8 0 0,应力450 MPa;温度8 50,应力分别为3 2 0,3 50,450MPa;温度90 0,应力分别为2 2 0,2 50,3 0

    18、0,350,450 M Pa;温度950,应力分别为150,2 0 0,250,3 50 M Pa;温度98 0,应力分别为13 0,2 0 0,220,250MPa。2试验结果与讨论2.1显微组织由图2 可以看出:DZ411合金的低倍组织为相互平行的柱晶,柱晶生长方向平行于轴,柱晶间距约为2 mm;垂直于和平行于柱晶生长方向的显微组织均较为均匀,在枝晶和枝晶间存在明显的共晶组织。虽然柱晶间存在一定的取向偏差,但偏差相对较小,基本符合定向凝固合金的要求。2.2应力松弛行为2.2.1预应变的影响由图3 可以看出:当预应变由0.5%增加至1.5%时,,DZ411合金在松弛开始时刻处的初始应力增大;

    19、当预应变在1.5%2.5%时,由于合金在松弛开始时刻处在屈服阶段,不同预应变下的初始应力相差不大,预应变对初始应力影响不大;经2 4h长时间松弛之后,DZ411合金的剩余应力随预应变增加而降低。应力松弛指的是在预应变。保持恒定下应力不断降低的过程 15;在这个过程中,预应变主要由弹性应变ee、初始塑性应变epo和松弛应变epl组成 16 ,表达式如下:2mm(a)低倍组织200um(b)显微组织,垂直于柱晶生长方向200um(c)显微组织,平行于柱晶生长方向图2 DZ411合金的低倍组织和显微组织Fig.2 Macrostructure(a)and microstructure(b-c)of

    20、DZ411alloy:(b)vertical to growth direction of dendritic crystaland(c)parallel to growth direction of dendritic crystal9009008001.5%2.0%2.5%8007006007005004001.0%6003002000.5%50010040002004006008001000时间/s3002001002.5%2.0%1.5%1.0%0.5%002468时间/(10 4s)图3 DZ411合金试样在不同预应变下的应力松弛曲线Fig.3Stress relaxation cu

    21、rves of DZ41l alloyspecimens with various pre-strainsEpo+Epl=E(1)在应力松弛过程中,初始塑性应变为常数,应力的降低主要源自弹性应变向松弛应变的转变,是与58MATERIALS FOR MECHANICAL ENGINEERING曹铁山,等:DZ411定向凝固镍基合金蠕变性能的快速评估方法2023机械工程材料时间相关的变量。因此,将式(1)对时间进行微分,得到如下关系式:pl(2)e式中:pl为松弛应变速率;。为弹性应变速率。根据胡克定律,。为松弛应力变化速率。与弹性模量E之比,因此式(2)可以表示为plE(3)通过式(3)将应力松

    22、弛曲线转化为松弛应变速率-应力曲线,结果如图4所示。可见:在0.5%预应变下,DZ411合金的松弛应变速率-应力双对数曲线发生明显的偏转,说明合金的应力松弛行为发生了改变,这也是郭进全等 17 认为松弛后期数据更有意义的原因所在;在1.5%2.5%预应变下,松弛应变速率与应力近似服从幂律关系,合金的应力松弛行为比较稳定。10-60.5%F 1.0%R1.5%EL1-S/率10-6C-2.0%区E2.5%区区山10-7日SE山Em&区用斜率偏转点10-8日mL田刀用用LJT10-9200300400500 600应力/MPa图4不同预应变下DZ411合金试样的松弛应变速率-应力双对数曲线Fig.

    23、4Double logarithmic curves of relaxation strain rate-stressof DZ411 alloy specimens with various pre-strains试验设置的0.5%预应变为弹性应变,1.0%预应变为弹性极限应变,1.5%预应变含有少量塑性应变,2.0%预应变为大塑性应变,2.5%预应变为进一步增大的塑性应变。在0.5%预应变下,DZ411合金的弹性变形未达到极限,因此松弛开始的初始应力最低,松弛应变速率-应力双对数曲线发生偏转,曲线斜率由大变小,说明合金的应力指数发生了由高到低的变化。松弛应变速率-应力双对数曲线的斜率越大,

    24、则在相同应力下的应变速率越大,可运动的位错越多,合金的塑性变形能力越强。因此分析认为:在0.5%预应变下,合金在松弛开始时刻的位错较少,松弛前期主要发生位错增殖,且位错增殖导致的加工硬化大于回复软化,为非稳态变形;松弛后期的加工硬化与回复软化处于平衡状态,合金发生稳态变形 18 。在1.0%预应变下,DZ411合金中存在微小的塑性变形,松弛开始后的初始应力高于0.5%预应变下,松弛前期位错增殖较快,合金快速进人稳态变形阶段;但是在松弛前期合金仍发生了一定程度的非稳态变形,这不利于后期蠕变性能的分析与评价。当预应变在1.5%2.5%时,DZ411合金中的塑性变形均较大,松弛时的初始应力相差不大,

    25、但松弛应变速率随着预应变的增加而略微增大;由于存在较大塑性变形,松弛初期加工硬化与回复软化快速进人动态平衡,松弛应变速率随应力的变化较为稳定。虽然在弹性和塑性预应变下,DZ411合金都可以进入稳态松弛变形阶段,但是弹性预应变会产生更多的非稳态变形行为,稳态松弛的应力范围较窄,不利于快速获得较多的稳态松弛应变速率数据;施加塑性预应变则可以使合金更快进入稳态变形阶段,获得应力范围较宽的稳态松弛应变速率信息。WOODFORD9建议预应变应以产生微小塑性变形为佳,但实际操作困难且不适用于工程应用。综合考虑应力范围、试样变形规律和温度等条件,将DZ411定向凝固镍基合金的稳态松弛预应变定为2.0%。2.

    26、2.2加载应变速率和初始温度的影响由图5可以看出:在进行初始温度为7 50 的连续温度应力松弛试验时,在7 50 8 50 下,不同应变速率加载后DZ411合金的松弛应变速率-应力双对数曲线基本重合;在90 0 98 0 下,以应变速率4.0 10-5,1.2 10-4s-1加载后DZ411合金的松弛应变速率-应力双对数曲线几乎重合,但以应变速率4.0 X10-4s-1加载后的松弛应变速率相对于其他应变速率加载后有所增大,但随应力变化的趋10-4*-4.010-5s-1,750-1.2X10-4s-l,750 900-4.0X10-4s-l,10-5750口-8.0 10-510-690098

    27、010-710-8950850 8 0 0.7 50 1003005007001100应力/MPa图5DZ411合金试样经不同应变速率和初始温度加载后的松弛应变速率-应力双对数曲线Fig.5Double logarithmic curves of relaxation strain rate-stress ofDZ411 alloy specimens after loading at different strainrates and initial temperatures59001103MATERIALSFOR MECHANICAL ENGINEERING曹铁山,等DL411定向凝固镍基

    28、合金蠕变性能的快速评估方法2023机械工程材料势与在其他应变速率下加载后的趋势基本一致。加载应变速率指的是将试样拉伸至规定预应变过程中的应变速率。通常,该应变速率越大,相同应变下的塑性应变分量越小 8 ,弹性应变分量越大,拉伸至相同应变所需应力越大,相同应力下的松弛应变速率越高。在8 50 及以下温度下,不同加载应变速率下的松弛应变速率相差不大,均在2 倍分散带以内,松弛应变速率-应力双对数曲线基本重合;当试验温度高于8 50 时,不同加载应变速率下的松弛应变速率相对较为分散,部分超出2 倍分散带范围。一般当加载应变速率相差10 倍,而对应的松弛应变速率差在4倍分散带以内时,可以认为当前加载应

    29、变速率对稳态松弛行为的影响不明显。据此判断,在以应变速率4.0 10-5 4.0 10-4s-1加载至2.0%预应变条件下,DZ411合金的稳态松弛应变速率差在4倍分散带范围内,满足常规蠕变数据分散性要求。由图5还可以发现,在加载应变速率4.0 10-5s-1、初始温度7 50,加载应变速率8.0 10-5s-1、初始温度90 0 和加载应变速率1.2 10-4s-1、初始温度7 50 下,DZ411合金的松弛应变速率-应力双对数曲线几乎重合。这说明在加载应变速率相差不大的情况下,即使初始温度相差150,D Z 411合金的稳态松弛行为仍十分相近,初始温度差异对后续温度的松弛行为影响可以忽略。

    30、2.3最小蠕变速率预测大量试验表明:在稳态蠕变过程中,高温低应力条件下的最小变速率和应力服从幂律关系;而高应力下幂律关系失效,最小变速率和应力服从指数关系。可以用统一的方程 19-2 0 1描述二者关系:QEmin=A,X sinh(A20)Xexp(C(4)RT式中:min为最小蠕变速率;为应力;A1,A2为常数;Q。为变表观激活能;R为气体常数;T为热力学温度;n为应力指数。由图5可知,在高温低应力下,DZ411合金的稳态松弛应变速率与应力的关系也近似服从幂律关系,高应力下同样近似服从指数关系。综上,稳态变本构方程对稳态松弛适用。按照蠕变模型将稳态松弛应变速率-应力双对数曲线进行温度归一化

    31、处理,得到的公式如下:Q。P=In EsRT=ln Ai+RTn X lnsinh(A20)(5)式中:P为温度归一化后的参数;SRT为稳态松弛应变速率。采用式(5)对图5中的松弛试验数据进行温度归一化,得到P与。的关系,如图6 所示。由图6 可知,温度归一化后的松弛数据分布在一个狭窄的数据带上。采用式(5)对松弛数据进行拟合,拟合曲线如图6 中实线所示,得到松弛主曲线方程:70930.6P=ln+T44.3007.0010根据Z参数法 2 1,对数据带进行99%可靠性分析,得到实际松弛数据与主曲线在P值上的偏差Z,=1.705。6560-松驰数据松弛主曲线5599%可靠度曲线P4504540

    32、35020040060080010001200o/MPa图6DZ411合金的稳态松弛主曲线Fig.6Master curve of steady-state relaxation of DZ411 alloy基于稳态松弛变形规律和蠕变第二阶段一致,都是处在加工硬化和回复软化动态平衡,现假设稳态松弛应变速率即蠕变第二阶段的最小蠕变速率。对式(4)和(6)进行合并,并将Z。代人,得到如下关系:Emin=sRT Xexp(Z,)1=QA,X sinh(A2o)Xexp(X exp(Z,)1RT(7)式(7)左端等式即为最小蠕变速率和稳态松弛应变速率的关系。通过式(7)建立最小变应变速率、温度和应力的

    33、关系,如图7 所示。可见,蠕变试验获得的最小蠕变速率随应力变化的规律与稳态松弛应变速率一致,最小蠕变速率结果分布在稳态松弛主曲线两侧,整体都是在主曲线上分布,存在一定的分散度,但全部落在松弛主曲线的99%可靠度曲线内。因此,上述假设得以证实,通过稳态松弛获得的稳态松弛应变速率可以用于预测不同温度、应力下的最小蠕变速率。对于DZ411合金,式(7)中各参数值如下:A1=1.7431019,A2=2.88010-3,60MATERIALS FOR MECHANICAL ENGINEERING曹铁山,等:DZ411定向凝固镍基合金变性能的快速评估方法2023机械工程材料8.00r6.00(oXe-0

    34、1x882)yus=V4.001.501.00-最小蠕变速率(蠕变试验结果)-99%可靠度曲线松弛主曲线0.2836384042444648505254565860P图7基于稳态松弛主曲线对最小蠕变速率的预测值与蠕变持久试验值的对比Fig.7Comparison between predicted values based on master curveof steady-state relaxation and experimental data from creependurance testsn=6.280,Q。=5.98 7 X 10 5Jmol-1,Z,=1.075。3结论(1)当预

    35、应变包含塑性应变时,DZ411合金会更快进入稳态松弛阶段,且塑性应变的增加对稳态松弛行为影响很小;当预应变为2.0%时,DZ411合金更容易获得较宽应力范围内的稳态松弛应变速率数据,4.0 10-54.0 10-4s-1范围内加载应变速率对其稳态松弛行为的影响较小。(2)连续温度松弛试验的初始温度对DZ411合金的稳态松弛行为影响较小。当需要不同温度的稳态松弛应变速率信息时,可以对同一试样进行从低温到高温的连续温度应力松弛试验,从而提高试样的利用率。(3)D Z 411合金的稳态松弛应变速率随应力的变化规律与蠕变第二阶段(稳态蠕变)一致,蠕变试验获得的最小蠕变速率结果均在松弛主曲线的99%可靠

    36、度曲线内,说明可通过短时的稳态应力松弛试验对最小蠕变速率进行预测,从而对蠕变性能进行评估;最小蠕变速率预测公式为min=QE sRT Xexp(Z,)+1=A,X sinh(A20)Xexp(RTexp(Z.)1参考文献:1赵杰.耐热钢持久性能的统计分析及可靠性预测 M.北京:科学出版社,2 0 11.ZHAO J.Statistical analysis and reliability prediction ofdurability of heat-resistant steel MJ.Beijing:Science Press,2011.2徐振,孙国栋,贾贺泽,等.Larson-Mille

    37、r常数的优化求解及在持久寿命预测中的应用 J.热加工工艺,2 0 15,44(4):94-96.XU Z,SUN G D,JIA H Z,et al.Optimization method forLarson-Miller constant and its application on rupture lifepredictionJJ.Hot Working Technology,2015,44(4):94-96.3许军,李会芳,程从前,等.基于应力松弛实验对服役2 5Cr35Ni型耐热钢的高温性能评估J.材料工程,2 0 17,45(8):96-10 1.XU J,LI H F,CHENG

    38、C Q,et al.High temperatureperformance evaluation of as-serviced 25Cr35Ni type heat-resistant steel based on stress relaxation testsJJ.Journal ofMaterials Engineering,2017,45(8):96-101.4SINHA N K,SINHA S.Stress relaxation at high temperaturesand the role of delayed elasticity J.Materials Science andE

    39、ngineering:A,2005,393(1/2):179-190.5BOSE S C,SINGH K,JAYARAMAN G.Application of stressrelaxation test methodology for predicting creep life of a largesteam turbine rotor steel(1CrMoV)JJ.Journal of TestingandEvaluation,2003,31(3):19074.6DALEO J A,ELLISON K A,WOODFORD D A.Applicationof stress relaxati

    40、on testing in metallurgical life assessmentevaluations of GTD1l1 alloy turbine buckets J.Journal ofEngineering for Gas Turbines and Power,1999,121(1):129-137.7郭进全,轩福贞,王正东,等.基于短时应力松弛试验的蠕变行为预测方法 J.中国电机工程学报,2 0 0 9,2 9(11):92-95.GUO J Q,XUAN F Z,WANG Z D,et al.Creep performanceprediction method through

    41、 short-term stress relaxation testsJ.Proceedings of the CSEE,2009,29(11):92-95.8曹铁山.耐热钢的高温松弛与蠕变关系的研究及应用 D.大连:大连理工大学,2 0 16.CAO T S.Research and application of relationship betweenhigh-temperature stress relaxation and creep of heat resistantsteelDJ.Dalian:Dalian University of Technology,2016.9WOODFO

    42、RD D A.Evolution of a modern mechanical testingand design standard for high temperature materials J.Materials Research Innovations,2016,20(5):379-389.10WOODFORD D A.Performance-based creep strength andintrinsic ductility for a cast nickel-based superalloy JJ.Materials at High Temperatures,2018,35(5)

    43、:399-409.11张健,王莉,王栋,等.镍基单晶高温合金的研发进展.金属学报,2 0 19,55(9):10 7 7-10 94.ZHANG J,WANG L,WANG D,et al.Recent progress inresearch and development of nickel-based single crystalsuperalloysJJ.Acta Metallurgica Sinica,2019,55(9):1077-1094.12郭建亭.高温合金在能源工业领域中的应用现状与发展.金属学报,2 0 10,46(5):513-52 7.GUO J T.The curren

    44、t situation of application anddevelopment of superalloys in the fields of energy industryJJ.Acta Metallurgica Sinica,2010,46(5):513-527.13袁超,郭建亭,杨洪才.定向凝固镍基高温合金的高温恒载拉伸蠕变行为 JJ.中国有色金属学报,1998,8(增刊2):2 0 2-205.61(上接第49页)MATERIALS FORMECHANICAL ENGINEERING曹铁山,等DL411定向凝固镍基金蠕变性能的快速评估方法2023机械工程材料YUAN C,GUO J

    45、 T,YANG H C.Tensile creep behavior ofdirectionally solidified nickel-base superalloy under hightemperature and constant loadJ.The Chinese Journal ofNonferrous Metals,1998,8(S2):202-205.14李辉,楼琅洪,史学军,等.DZ411(DSM11)合金粗化与持久性能 C/第十一届中国高温合金年会论文集:动力与能源用高温结构材料.北京:中国学术期刊电子出版社,2 0 0 7:40 2-404.LI H,LOU L H,SH

    46、I X J,et al.Coarsening of precipitatesand rupture life of DZ411(DSM11)during long term thermalexposureC/Proceedings of the llth China AnnualConference on Superalloys:High Temperature StructuralMaterials for Power and Energy.Beijing:China AcademicJournal Electronic Publishing House,2007:402-404.15曹铁山

    47、,方旭东,程从前,等.应力松弛方法研究2 种HR3C耐热钢的高温蠕变行为J.金属学报,2 0 14,50(11):13 43-1349.CAO T S,FANG X D,CHENG C Q,et al.Creep behavior oftwo kinds of HR3C heat resistant steels based on stressrelaxation testsLJ.Acta Metallurgica Sinica,2014,50(11):1343-1349.16朱智,张立文,顾森东.HastelloyC-276合金应力松弛试验及蠕变本构方程J.中国有色金属学报,2 0 12,2

    48、 2(4):10 6 3-1067.ZHU Z,ZHANG L W,GU S D.Stress relaxation test of27FERNANDES R A,GANGANI A J,KUNKALKAR R A.Metal-free annulative hydrosulfonation of propiolate esters:Synthesis of 4-sulfonates of coumarins and butenolidesJ.New Journal of Chemistry,2020,44(10):3970-3984.28AGALAVE S G,MAUJAN S R,PORE

    49、 V S.Clickchemistry:1,2,3-triazoles as pharmacophoresJJ.Chemistry,an Asian Journal,2011,6(10):2696-2718.29ZHANG X J,HSUNG R P,LI H Y.A triazole-templatedring-closing metathesis for constructing novel fused andbridged triazolesJJ.Chemical Communications(Cambridge,England),2007(23):2420-2422.30DEEPAK

    50、V D,MAHMUD I,GAUTHIER M.Synthesis ofcarboxylated derivatives of poly(isobutylene-co-isoprene)byazide-alkyne“clickchemistryJ.Polymer Journal,2019,51(3):327-335.31MANNAVA M K C,BOMMAKA M K,DANDELA R,et al.Fluorobenzoic acid coformers to improve the solubility andHastelloy C-276 alloy and its creep con


    注意事项

    本文(DZ411定向凝固镍基合金蠕变性能的快速评估方法.pdf)为本站上传会员【自信****多点】主动上传,咨信网仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知咨信网(发送邮件至1219186828@qq.com、拔打电话4008-655-100或【 微信客服】、【 QQ客服】),核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
    温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载【60天内】不扣币。 服务填表




    页脚通栏广告
    关于我们 - 网站声明 - 诚招英才 - 文档分销 - 便捷服务 - 联系我们 - 成长足迹

    Copyright ©2010-2024   All Rights Reserved  宁波自信网络信息技术有限公司 版权所有   |  客服电话:4008-655-100    投诉/维权电话:4009-655-100   

    违法和不良信息举报邮箱:help@zixin.com.cn    文档合作和网站合作邮箱:fuwu@zixin.com.cn    意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com   | 证照中心

    12321jubao.png12321网络举报中心 电话:010-12321  jubao.png中国互联网举报中心 电话:12377   gongan.png浙公网安备33021202000488号  icp.png浙ICP备2021020529号-1 浙B2-20240490   



    关注我们 :gzh.png  weibo.png  LOFTER.png