镍基单晶合金高温蠕变行为及其本构理论研究

admin · 发表于昨天 20:11

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现代先进航空发动机高压涡轮转子叶片的工作条件复杂而恶劣，除了需要承受涡轮导向器出口的复杂时变气动热力载荷之外，转子的高速转动也导致了叶片必须承受巨大的离心载荷。此外，具有复杂气膜冷却结构并带有热障涂层的单晶叶片大量使用，使得叶片的气冷结构与材料的各向异性以及时变温度和离心载荷共同作用，决定了单晶叶片技术的高难度和高度复杂性。特别是单晶合金的力学行为与晶体方向的强相关性，导致了目前的铸造工艺条件下，制品的力学性能特别是蠕变性能不可避免地具有较大的分散性，因此若要充分发挥镍基单晶高温合金的优良高温力学性能并保证高压涡轮转子叶片设计合理而且能长时间安全稳定工作，必须对单晶合金的力学行为有深入的研究并给出精确的材料本构模型，以更好地控制单晶叶片的强度和寿命。本文从镍基单晶高温合金的变形机理和蠕变特性出发，在晶体滑移变形理论的基础上提出考虑位错密度演化的本构方程以描述各种温度/应力组合条件下的单晶各向异性蠕变行为。工作的重点在于发展一种便于工程设计应用的方法，能够对多种耦合因素共同作用下单晶合金的复杂材料行为进行预报。

镍基单晶合金高温蠕变行为及其本构理论研究

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