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高温合金的蠕变及疲劳蠕变环境交互作用规律和机理
第?21?卷第?3?期 中国有色金属学报? 2011?年?3?月?
?? The?Chinese?Journal?of?Nonferrous?Metals? Mar.?2011?
文章编号:1004?0609201103?0487?18?
高温合金的蠕变及疲劳?蠕变?环境交互作用规律和机理
郭建亭, 袁 超, 侯介山?
中国科学院 金属研究所,沈阳 110016?
摘 要:综合了中国科学院金属研究所高温合金和金属间化合物研究组在高温合金蠕变研究方面的主要成果:蠕
变和断裂规律及其机理,蠕变?环境交互作用及其机理,蠕变阻力模型以及疲劳?蠕变?环境交互作用规律及其机
理。
关键词:高温合金;蠕变机理;蠕变阻力模型;疲劳?蠕变?环境交互作用
中图分类号:? 文献标志码:A?
Creep?and?creep?fatigue?environment?interaction?and?
mechanisms?of?superalloys?
GUO?Jian?ting,?YUAN?Chao,?HOU?Jie?shan?
Institute?of?Metal?Research,?Chinese?Academy?of?Sciences,?Shenyang?110016,?China?
Abstract:?The?main?research?results?of?the?studies?on?the?creep?of?superalloys?in?the?Research?Group?of?Superallloys?and?
Intermetallics?in?Institute?of?Metal?Research,?Chinese?Academy? of?Sciences?were?summarized.?The?creep?and?fracture?
laws? and? their? mechanisms,? creep?environment? interaction? and? its? mechanism,? creep? resistance? models,? and? creepfatigue?environment?interaction?and?its?mechanism were?introducedKey?word: superalloy??creep?mechanism? creep?resistance?model? creep?fatigue?environment?interaction?
从? 1981?年郭建亭研究员在意大利国家研究中心? &?
e?e +e [1?exp?mt]+?e t? 1?
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CNR米兰特种金属研究所ITM研究 IN738LC开始,
式中:e 为加载时所观察到的瞬时应变;e 为第一阶
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至今本研究组已先后系统地研究 IN738LC、DZ417G、?
段蠕变总应变;m?是一个与第一阶段蠕变耗尽速率有
K435和 U720Li等高 γ ?相含量镍基高温合金的蠕变和
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关的常数; e? 为稳态蠕变速率; t?为蠕变时间。 G ?arofalo?
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疲劳?蠕变?环境交互作用及其机理,主要的研究成果
式是基于一级反应速率假设的基础上而推导出来的。?
介绍如下。?
Garofalo?式已成功地用于描述许多纯金属、单相合金
和多相合金。 然而, 这一数学式只在 t>? 稳
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态蠕变开始时间条件下才适用。?
1? 高温合金的蠕变?
Li式如下:
? 第一阶段蠕变规律及其机理
& & &
e e - e
s? i? s?
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e ?e + ln 1?+ [1 ?- exp?K?t??]? + e t? 2?

0? 1? s?
有两种基于高温蠕变的位错理论推导出,并常用
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K? e
1? s?
来描述高温合金蠕变第一阶段初始蠕变和第二阶段?
[1]? [2]?
式中:K 为位错增殖速率常数;e 为初始蠕变速率。?
稳态蠕变的数学式,即? Garofalo? 式? 和? Li?式? ,? 1? i?
Li式是基于如下两个假设而推导出的:1初始蠕变
Carofalo式如下:
基金项目:国家自然科学基金资助项目50801060?
收稿日期:2010?08?20;修订日期:2010?12?30?
通信作者:郭建亭,研究员;