单晶合金中孔洞对蠕变行为的三维有限元模拟
Single Crystal Alloy on the Creep Behavior of Holes in Three-dimensional Finite Element Simulation作者机构:沈阳化工大学机械工程学院辽宁沈阳110142 沈阳师范大学软件学院辽宁沈阳110023 沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110178
出 版 物:《沈阳化工学院学报》 (Journal of Shenyang Institute of Chemical Technolgy)
年 卷 期:2010年第24卷第1期
页 面:52-57页
学科分类:08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)]
基 金:国家自然科学基金资助项目(50571070) 辽宁省教育厅基金资助项目(2004C004)
摘 要:通过对有/无缺陷单晶镍基合金蠕变性能测试、组织形貌观察及采用三维有限元对近孔洞区域的应力场分析,研究组织缺陷对单晶合金蠕变行为及组织演化的影响.结果表明:组织缺陷可明显降低单晶镍基合金的塑性和蠕变寿命.在高温蠕变期间,近孔洞区域的应力等值线具有碟形分布特征,并沿与施加应力轴成45°角方向有较大值,该应力分布特征可使合金中γ′相转变成与施加应力轴成45°角的筏状结构,并使圆形孔洞沿应力轴方向伸长成椭圆状.蠕变期间,在合金圆形孔洞缺陷的上、下区域具有较小的应力值,而在圆形孔洞的两侧极点处具有最大应力值;随蠕变时间延长,应力值增大,促使裂纹在该处萌生,并沿垂直于应力轴方向扩展,这是降低合金蠕变寿命的主要原因.