Co-Al-W高温合金筏化组织与蠕变性能演化的相场法研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangyingygp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
新型Co基高温合金中L12-Co3(Al,W)析出相的发现,使得Co基高温合金的固溶温度、蠕变性能和抗氧化性能得到进一步提升,析出强化型Co基高温合金被认为是更高温度下服役的“新一代航空发动机用高温合金”。但析出强化型高温合金长期高温和应力下会发生析出相定向粗化形成筏化组织,严重影响蠕变性能。揭示应力作用下筏化的微观机制,对理解新型Co基高温合金组织结构演变和成分设计具有参考价值,同时可预测合金蠕变性能的变化。基于CALPHAD方法和晶体塑性理论建立Co-Al-W合金蠕变相场模型,研究了应力对γ′-Co3(Al,W)析出相筏化组织形成及演化的影响,W元素浓度对Co-Al-W合金蠕变性能的影响,筏化组织与应力大小和时间之间的关系,以及预筏化组织与蠕变性能的关系。通过应力下的元素扩散研究了Co-Al-W合金的筏化过程。Co-Al-W合金在蠕变过程中形成平行于拉应力的P型或垂直压应力的N型筏化组织,γ′相筏化主要取决于W元素的扩散,应力作用下扩散势的差异是造成元素向定向扩散的原因。研究W浓度对合金蠕变性能的影响,由于析出相的体积分数随着W浓度的提高而增加,以及W的扩散能力随着W浓度的提高而降低,增加了蠕变强度。筏化速率随蠕变应力297 MPa降低到197 MPa时而减小。低应力下低的扩散驱动力、W元素在水平γ通道中的聚集、析出相和基体相中元素演化的滞后和低的成分演化速率造成低筏化速率以及蠕变应变减小。通过耦合蠕变损伤模型研究了Co-Al-W合金蠕变损伤微观特征。蠕变第三阶段微观塑性应变从γ基体发展到γ′析出相中,材料发生蠕变损伤,损伤阶段在γ基体中形成了W元素的贫瘠区。通过预筏化形成的N型筏化组织可以改善Co-10Al-9W(at.%)合金在较低蠕变应力下的拉伸蠕变性能,而外应力造成γ′析出相中扩散势分布不均是N型预筏化组织转变的原因。
其他文献
学位
随着风力发电技术的不断发展,风力发电这一储量无限,对环境友好的新能源必将逐渐取代传统火电,我国的能源占比中,风力发电始终都在逐年增加。尤其是在我国的西北和内蒙古等地区,风力发电更是主要的能源之一。而越来越庞大和复杂的电网架构也使得电网运行的安全性与稳定性受到挑战。当出现大停电事故,电网如果能够成功黑启动,将减少很多不必要的经济损失。而以往电网黑启动的电源机组都是水力发电厂,因此,对于那些缺水少风的
学位
自动驾驶在近年来受到了学术界和工业界的广泛关注,交通场景感知是自动驾驶中一个重要的且极具挑战性的任务。道路交通标线的检测结果能为自动驾驶系统提供大量的指导信息,而其中车道线检测尤为重要。在本文中,我们主要关注以车道线为主的道路交通标线,利用深度学习技术对其进行检测,主要工作如下:首先,在基于深度学习的车道线检测中,一种做法是将车道线检测视为一个语义分割任务,逐像素地对图像进行检测,另一种做法则是直
糖尿病在全球范围内对社会经济、医疗以及人类健康等方面的影响日益增加,因此发展快速、准确的葡萄糖检测技术越来越重要,这对糖尿病的预防及治疗等具有重大意义。随着葡萄糖传感器相关研究的不断深入,可应用于第四代无酶葡萄糖传感器的电极材料成为当前新材料的研究重点之一。其中以过渡金属元素化合物为基的无酶葡萄糖传感器可避免传统酶基葡萄糖传感器稳定性差、检测结果重现性不好等弊端,也可解决贵金属材料电极由于成本过高
学位
光学透射材料是光学材料的重要组成部分,其主要的性能参数包括表面面形、光学厚度变化以及光学均匀性。光学性能参数的不一致将引起透射波前的改变从而降低光学系统的性能,因此实现对光学材料光学参数的高精度测量很有必要。在众多测量方法中干涉测量由于具有高灵敏度、高精度等特点应用最为广泛,然而在测量平行平板类光学元件时,平板的多表面干涉会给光学参数的测量带来困难,因此本课题采用波长移相干涉结合移相算法来实现对目
学位
学位
水下潜行器作为水中作业的工具或是作为国防武器装备发挥着非常重要的作用。螺旋桨是水下潜行器的核心部件之一。作为推进装置的重要组成部分,其可靠性和安全性必须非常高,水下潜行器推进装置的可靠性也逐步从一项指标成长为一个重要的研究方向。在海面之下,无法通过可见光对螺旋桨进行监测并且上岸检测故障存在滞后性,因此通过信号处理的方法进行螺旋桨故障及时诊断对于水下潜行器具有重要的意义。本文基于CFD数值计算,针对