变形高温合金的蠕变机制研究.pptx

变形高温合金的蠕变机制
变形高温合金中常见的变形机制
不同影响因素下的蠕变机制
层错能对合金蠕变变形机制的影响
蠕变条件对合金蠕变变形机制的影响
显微组织对合金蠕变变形机制的影响
变形高温合金中常见的变形机制
成对位错切割γ,相形成反相畴界(APB)
位错切割γ,相形成层错
位错绕过γ,相
位错切割γ,相形成微孪晶
不同变形条件→不同变形机制:
成对位错切割gamma′相形成反相畴界(APB)
反相畴界主要是由成对位错切割γ′相形成的。
这种位错切割有序相的方式广泛存在于采用有序相进行沉淀强化的合金中。
变形高温合金中成对位错切割γ′相形成APB的变形方式通常存在于低温高应力的变形条件下。
(Xu et al. 2013)
B 强耦合关联–
γ′相尺寸较大,第一个位错尚未切出γ′相之前第二个位错恰好要切入γ′相
弱耦合位错对切割向强耦合位错对切割转变的条件是相半径大小满足:
r γ′=2T/γAPB
位错对切割γ′相形成APB有两种方式:
A 弱耦合关联–
两个位错间距较大,大于γ′相的直径
r γ′>2T/γAPB
r γ′<2T/γAPB
(Huther and Reppich 1978)(Reed 2006)
位错切割gamma,相形成层错
低层错能合金+界面错配应力
→全位错a/2<110>分解
a/3<121>切入γ′相→SF
位错绕过gamma,相
位错绕过第二相所需的应力与第二相粒子之间的距离成反比:
r γ′小→dγ′大,位错弯曲绕过γ′相所需应力较小;反之
r γ′大→dγ′小,二相粒子之间距离较小时,位错弯曲绕过γ′相所需应力就较大,位错更容易以切割γ′相的方式运动。
位错切割gamma,相形成微孪晶
全位错a/2<110>分解→伪孪晶复杂层错
+
热激活有序化→Ni原子和Al原子部分交换位置
微孪晶结构
微孪晶的形成与长大:a/6<112>不全位错运动促使层错加厚转变成孪晶,并通过每个台阶上的不全位错向晶内协同推移实现孪晶界迁移和孪晶片层长大
受材料复杂服役条件的影响,往往在工件服役时,产生非单一的变形机制。针对某一工作条件,材料内部往往有几种不同的变形机制同时存在,只是或许会出现某一种或两种变形机制占主导的现象;
蠕变条件变化→
变形机制改变
存在重叠区域→
同时存在一种以上的变形机制
(徐玲 et al. 2013)
不同影响因素下的蠕变机制
层错能对合金蠕变变形机制的影响
蠕变条件对合金蠕变变形机制的影响
显微组织对合金蠕变变形机制的影响