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不同作用应力条件下IN738LC高温合金的损伤扩展行为评估
更新时间:2015.12.08 新闻来源:

 IN738LC是一种镍基高温合金,常用于电站的燃气轮机叶片。为了研究IN738LC合金的损伤行为和作用应力的影响,来自日本的科研人员在试验温度从1033K到1253K(760℃到980℃)和最小蠕变速率从0.0005pct/小时到0.015pct/小时的范围内,利用电子背散射衍射技术(EBSD)对多个断裂样品进行试验分析,根据样品整体区域内超过一百万个数据点的测量结果,估算了晶粒内的平均取向差。此外,为确定断口样式造成的取向差分布的特点,科研人员还对多个断裂样品进行了横断面分析。结果显示:

  1)根据晶粒参考取向偏差参数估算,不论试验温度和变形速率为多少,晶粒内的平均取向差随蠕变应力的增加而增加,直至发生裂纹。只要蠕变变形受空位扩散决定,宏观应变就会在高温条件下与平均取向差保持平衡;

  2)拉伸断裂试样在整个平行区域发生变形,并在晶内和晶间呈现出较大的塑性变形。包括位错扩散在内的范性滑移机理决定了拉伸变形。虽然蠕变损伤对试验的大部分区域造成影响,但却只发生在晶界附近,其典型延伸性能也要弱于蠕变断裂。冲击断裂试样只在断裂表面附近呈现出较大的塑性应变,研究人员认为该损伤扩展受到制约是由于动力负载造成的;

  3)对几乎未发生以上应变的奥氏体材料,在采用EBSD方法对损伤材料的取向差进行分析时,可对其蠕变变形进行定量评估,并估算其剩余蠕变断裂寿命。

  另外,在采用EBSD取向差分析方法研究断裂试样的横截面时,可对断口样式及断裂原因进行定性评估。通过EBSD方法进行晶体取向差分析还可进一步明确损伤的物理机理

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