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不同作用应力条件下IN738LC镍基高温合金的损伤扩展行为评估
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司
更新时间：2013-08-14
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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