一种镍基高温合金小角晶界高温疲劳性能的快速预测方法技术

本发明专利技术公开了一种镍基高温合金小角晶界高温疲劳性能的快速预测方法，属金属材料性能测试技术领域。该方法步骤：(1)通过显微实验确定同种工艺所制备双晶的晶界取向差；(2)选择3种以上品界取向差双晶并确定晶界缺陷线密度随取向差变化规律；(2)通过高温疲劳实验获得双晶疲劳寿命N

【技术实现步骤摘要】
一种镍基高温合金小角晶界高温疲劳性能的快速预测方法


[0001]本专利技术涉及金属材料性能测试
，具体涉及一种镍基高温合金小角晶界高温疲劳性能的快速预测方法。

技术介绍

[0002]结构材料由于疲劳造成的失效在结构疲劳失效领域占据重要位置。疲劳性能(包括疲劳强度、疲劳寿命等)是结构材料基本性能，它不但影响了其它动态力学性能，例如蠕变强度、裂纹扩展速率等，也直接影响了材料最终使用时的服役性能。鉴于疲劳性能的重要性，一方面工程材料研发过程中疲劳性能的评估是不可或缺的，另一方面材料组织的改性和优化也常常以疲劳强度与疲劳/寿命的改善为目标。镍基单晶高温合金凭借优异的高温力学性能而广泛应用于航空发动机涡轮叶片，并服役于高温环境。然而，在镍基单晶高温合金定向凝固过程中，由于合金成分和工艺的复杂性，一些定向凝固缺陷会不可避免地产生。其中，小角晶界作为一种常见缺陷会对镍基单晶合金的性能和服役行为产生重要影响。晶界取向差，即两晶粒之间绕旋转轴相对旋转的角度，是描述金属材料晶界形态和结构的本征参量。因而，含小角晶界镍基高温合金的服役性能(比如疲劳强度/寿命)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍基高温合金小角晶界高温疲劳性能的快速预测方法，其特征在于：该方法是通过对相同工艺制备的不同晶界取向差镍基高温合金双晶材料进行疲劳实验，根据所得实验数据预测其它相同工艺所制备的任意晶界取向差镍基高温合金双晶材料的疲劳性能。2.根据权利要求1所述的镍基高温合金小角晶界高温疲劳性能的快速预测方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：(1)选择3组以上品界取向差不同的同种工艺所制备双晶材料，确定晶界缺陷线密度随晶界取向差变化规律；(2)通过高温疲劳实验，测试所制备材料的疲劳性能；(3)通过拟合疲劳强度/寿命数据，获得所制备材料的关键参数(A、n和β)；(4)根据步骤(4)所得关键参数，利用定量化的双晶高温疲劳强度/寿命预测模型进行其它同种工艺制备镍基高温合金双晶材料在任意晶界取向差下的高温疲劳性能预测。3.根据权利要求2所述的镍基高温合金小角晶界高温疲劳性能的快速预测方法，其特征在于：步骤(1)中，通过显微实验观察晶界并确定晶界取向差，观察时双晶尤其是晶界区域要求保持原始形貌(未变形前)，观察时从低倍到高倍逐步聚焦于晶界区域，采用具有晶界取向分析功能的显微设备对双晶进行观察。4.根据权利要求2所述的镍基高温合金小角晶界高温疲劳性能的快速预测方法，其特征在于：步骤(1)中，所述同种工艺是指材料制备中材料成分(元素配比)和工艺参数均不改变的制备工艺；不同晶界取向差是指双晶材料制备中改变籽晶相同取向之间相对旋转角度从而使制备双晶晶界具有不同的晶界取向差(疲劳测试样品的选择须在同种工艺的不同晶界取向差下进行，选择晶界取向差小于15
°
且差别较大的3种以上双晶材料进行步骤(2)的疲劳性能测试)；认为晶界析出相线密度f随晶界取向差θ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振军，石东方，张鹏，张哲峰，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：