镍基单晶高温合金定向粗化机制有限元分析

采用有限元计算了[001]取向时,镍基单晶合金中γ基体和γ′沉淀相在施加外力前后弹性应变能密度的分布,并依据元素的扩散性质对定向粗化过程做了相应分析.结果表明,外应力改变了基体通道中的应变能密度的分布,γ′沉淀颗粒的定向粗化与基体通道中的应变能密度分布密切相关,其定向粗化在应变能密度高的基体通道扩展,且应变能密度变化越大,元素扩散速率越快,γ′颗粒定向粗化的速率也越快.     

Creep behavior and dislocation mechanism of Ni3Al based single crystal alloy IC6SX at 760℃

The creep behavior and dislocation mechanism of Ni₃Al-based single crystal alloys IC6 SX with crystal orientation[001] which was prepared by seed crystal method under the testing conditions of 760℃/500 MPa,760℃/540 MPa and 760℃/580 MPa were investigated. The experimental results showed that the creep properties,dislocation morphology and mechanism of this alloy were different under different stress conditions. With the stress increasing from 500 MPa to 580 MPa, the creep life decrease...     

晶体镍中氦泡生长的分子动力学模拟

利用分子动力学方法模拟了面心立方金属镍中氦泡的膨胀和融合过程。通过原子分布示意图、径向分布函数等方面的分析研究发现,在温度较低时,随时间的演化,原相隔五层镍原子的两氦泡逐渐聚拢,同时周围出现大量空位、间隙原子、位错等缺陷结构;两氦泡最终连为一体,氦泡周围的镍原子构成一菱形位错区域。温度较高时,两氦泡融合速度加快,融合区域增大,这对于研究材料中的杂质、缺陷、孔洞、裂纹的扩展、贯通机理具有重要意思。     

热等静压对同步感应加热定向能量沉积γ'强化高温合金微观组织和拉伸性能的影响

在国家加速推进航空制造业高质量快速发展的迫切需求下,镍基高温合金的增材制造成为了近年来的研究热点。然而,如何高效提高增材制造镍基高温合金的力学性能是该行业的永恒追求。本文选择Inconel738LC合金为研究对象,通过同步感应加热（加热至1050°C）的方式辅助定向能量沉积（增材制造技术）实验,将沉积样品处理为三组：沉积态、热处理态（1070°C, 2 h + 845°C, 24 h）、热等静压（1190°C,105 MPa,3 h）+相同热处理态,以此研究热等静压对同步感应加热定向能量沉积Inconel738LC合金微观组织和拉伸性能的影响机制。研究结果表明,沉积态样品主要由柱状晶和在枝晶间不均匀分布的γ'相组成。首先经过热等静压处理后,样品的晶粒形态未发生明显变化,但γ'强化相颗粒的尺寸均匀程度明显增大。在相同热处理条件下,沉积态样品和热等静压处理样品中的γ'相均呈现出双峰分布的特征,但是热等静压处理样品中的γ'相尺寸均匀性更佳。对比热处理态和热等静压+热处理态样品的拉伸性能发现,后者的抗拉强度和均匀塑性延伸率比前者分别提高了5%和46%,这得益于后者中更均匀的双峰分布γ'相的协同变形,尤其是更均匀的立方体γ'相的变形。最后,文章基于广义稳定性理论,深入讨论了沉积样品在相变和塑性变形过程中的热-动力学相关性。     

单晶镍基合金的蠕变特性及影响因素

通过对［001］取向单晶镍基合金蠕变曲线和位错运动内摩擦力的测定及能谱微区成分分析,研究了两种合金的蠕变特性。结果表明：在1000 ℃和120MPa条件下,两合金位错运动的内摩擦力值相近,随温度的升高,两合金的内摩擦力差值增大;随着温度的提高,不含Ta的合金中γ' 相尺寸和体积分数明显减少,而Al和Ta元素含量较高的合金中,γ' 相保持较高的体积分数是合金蠕变抗力明显提高的主要原因。     

PP与PA6共混相容性的分子、介观动力学模拟

运用分子动力学(MD)和介观动力学(Meso Dyn)方法,分别从微观和介观层面研究不同PP/PA6(10/90、30/70、50/50、70/30、90/10)共混比的相容性和结构相貌。MD模拟中比较Flory-Huggins参数(χAB)和临界作用参数(χC)以及分子间C-C原子对径向分布函数。结果显示:当PP/PA6混合比为10/90和90/10时相容性较好,其他混合比的相容性很差。为获得介观层次混合体系的相貌结构,运用Meso Dyn方法研究混合物平衡态的等密度图并计算混合物的有序度参数,结果发现:PP/PA6共混比为10/90和90/10时混合物有序度参数略小于0.1;而其他混合比体系的有序度参数都大于0.1,介观模拟得到的结果和微观模拟的结果高度一致,验证了计算机模拟的准确性。     

DD3单晶镍基超合金高温力学性能

采用扫描电镜（ＳＥＭ）研究了单晶镍基高温合金ＤＤ３的高温蠕变性能和低应变速率下的拉伸行为。结果表明,ＤＤ３合金表现出良好的蠕变强度和较高的蠕变寿命;拉伸过程中合金的屈服强度在室温１１０３３Ｋ之间保持不变,当温度大于１０３３Ｋ后,屈服强度显著降低。断口分析表明,这类材料具有独特的断裂方式,断口为混合型,即包括韧性断裂和局部区域的解理断裂特征。     

热等静压技术在镍基单晶高温合金中的应用研究进展

通过总结目前热等静压对镍基单晶高温的应用研究进展,阐释了热等静压对镍基单晶高温合金中的疏松等孔洞类缺陷的消除作用,分析了孔洞的愈合机理,并分别展示了应用热等静压后合金的拉伸、持久、疲劳等力学性能变化情况,同时介绍了热等静压对已服役制件组织力学性能恢复处理的研究进展、计算模拟在指导热等静压工艺研究中的作用,展望了中国热等静压技术的未来发展。     

单晶镍基高温合金DD98微铣削表面质量试验

为研究单晶高温合金的微铣削表面质量,使用M.A.FORD双刃端铣刀,刀刃直径为0.8 mm,试验材料为单晶高温合金DD98,完成正交试验研究.通过极差分析找出主轴转速、进给速度、铣削深度对微铣削表面质量影响的主次因素,即主轴转速的影响最大,铣削深度其次,进给速度最小;采用统计学知识,获得切削工艺参数的优化组合,使表面粗糙度最小,即主轴转速为n=3.6 kr/min,铣削深度为ap=5μm,进给速度为v=100μm/s,对此优化方案重复试验,表面粗糙度值为951 nm.并对其切削机理和影响表面质量及形貌的原因进行深入的分析,对单晶高温合金的微加工理论的机理揭示具有一定的指导意义.     

分子序列告诉我们什么?——构象功能和进化

本文着重结合我们组的工作,从三方面对分子序列的理论研究进行了评述和展望。一是讨论了分子序列与空间构象的联系,二是讨论了在确定生物大分子空间构象的基础上,建立量子的构象动力学的问题,特别探讨了长时标(～10~(-9)秒)运动的可能机理及几种重要的运动形式,三是评述了从分子序列的统计分析出发,研究遗传语言进化问题的新近进展。     

Effect of Tool Geometry in Nanometric Cutting

With the development of science and technology, the ultra-precision manufacturing of the brittle and hard materials with superior quality have become a new attractive subject. Brittle materials (such as engineering ceramics, optical glass, semiconductor and so on) are widely used in electronics, optics, aeronautics and other high technology fields, so there are important theory significance and practical value to systematically study its machining mechanism and technology. Single crystal silicon is one of t...