High Temperature Creep Deformation Mechanisms of a Hot Corrosion-Resistant Nickel-based Superalloy

Creep properties of the experimental superalloy were investigated in the temperature range 1073–1223 K and stress range 110–550 MPa. The observations of dislocation structures during different creep conditions reveal that in the high stress region, particle-shearing mechanisms including stacking fault formation and antiphase boundary creation are operative and in the low stress region, the dislocation climb mechanism is dominant. From the plot of minimum creep rate versus applied stress, a very low stress region with exponent n < 2, which is related to diffusional creep, is found. Based on the experimental results, a stress–temperature creep deformation mechanism map for the alloy is constructed. On the basis of particle hardening theories and various dislocation-creep theories, the dislocation-creep transitions in terms of internal stress are discussed and calculated threshold stresses of various creep deformation mechanisms indicates that the particle shearing is easier to operate than Orowan looping at high stresses, and general climb is easy to happen at low stresses.     

Creep Properties and Deformation Mechanisms of a FGH95 Ni-based Superalloy

By means of full heat treatment, microstructure observation, lattice parameters determination, and the measurement of creep curves, an investigation has been conducted into the microstructure and creep mechanisms of FGH95 Ni-based superalloy. Results show that after the alloy is hot isostatically pressed, coarse γ′ phase discontinuously distributes along the previous particle boundaries. After solution treatment at high temperature and aging, the grain size has no obvious change, and the amount of coarse γ′ phase decreases, and a high volume fraction of fine γ′ phase dispersedly precipitates in the γ matrix. Moreover, the granular carbides are found to be precipitated along grain boundaries, which can hinder the grain boundaries’ sliding and enhance the creep resistance of the alloy. By x-ray diffraction analysis, it is indicated that the lattice misfit between the γ and γ′ phases decreases in the alloy after full heat treatment. In the ranges of experimental temperatures and applied stresses, the creep activation energy of the alloy is measured to be 630.4 kJ/mol. During creep, the deformation mechanisms of the alloy are that dislocations slip in the γ matrix or shear into the γ′ phase. Thereinto, the creep dislocations move over the γ′ phase by the Orowan mechanism, and the $ \left\langle { 1 10 } \right\rangle $ 〈 1 10 〉 super-dislocation shearing into the γ′ phase can be decomposed to form the configuration of (1/3) $ \left\langle { 1 12 } \right\rangle $ 〈 1 12 〉 super-Shockleys’ partials and the stacking fault.     

金属薄膜蠕变变形与材料结构的相关性研究

本文采用纳米压入实验方法评价金属薄膜室温蠕变变形行为与材料微观组织结构的关系。金属薄膜分别选取纳米晶体心立方（BCC）金属Mo、纳米晶面心立方（FCC）金属Ni以及非晶CuZr为研究材料,加载速率为0.005,0.05,0.1,0.2 s-1。研究发现BCC-Mo、FCC-Ni以及非晶CuZr蠕变变形均表现出很强的加载应变速率依赖性,究其原因与其主导变形机制相关。BCC-Mo蠕变行为由螺型位错主导的混合位错运动为主,FCC-Ni蠕变变形由晶界发射不全位错主导,非晶CuZr蠕变行为由剪切变形转变区（STZ）主导变行为主。     

基于神经网络的镍基高温合金蠕变断裂寿命研究

利用人工神经网络，使用BP算法对镍基高温合金蠕变断裂寿命进行研究。建立不同成分镍基变形合金在不同温度下，外应力与蠕变断裂寿命之间关系模型，并进行网络训练，对合金的蠕变断裂寿命进行模拟。结果表明，模拟结果与实测结果符合良好，采用人工神经网络方法可以为镍基变形合金蠕变断裂寿命的预测提供一种有效的手段。     

基于多晶体塑性模型的纯铜轧制有限元模拟

以晶体塑性有限元理论为基础,在有限元软件ABAQUS中通过Voronoi图的多晶模型对不同初始取向的两种多晶纯铜试样轧制后的变形进行了分析.结果表明,轧制后多晶纯铜试样中晶粒自身的变形与其内部的应力、应变都不均匀,且与其取向、大小、形状及晶粒间的相互作用相关.     

大塑性变形过程中单晶和多晶铜的组织演变及变形机理研究

用等通道转角挤压(equal channel angular pressing,ECAP)法对单晶铜和多晶铜进行了多道次的挤压变形,对挤压过程中晶粒细化机理和变形机理进行了分析.结果表明,单晶铜和多晶铜在A路径下变形8道次以后,晶粒平均尺寸达到5 μm以下,但在4道次以后单晶铜沿挤压方向出现织构,多晶铜中出现均匀的等轴晶.TEM分析认为,晶粒位相差随剪切变形量的增加而增大,ECAP加工后材料内部大角度晶界数的增加导致了变形机制的改变,晶界滑移导致了晶粒转动趋势的增加.在多道次挤压后,单晶铜和多晶铜材料的微观结构特征是含有高密度位错的大角度晶界等轴晶组织,以及晶界上的非平衡结构.     

RFID物料主动感知的车间AGV云-边协同计算框架模型北大核心

针对智能车间制造物联产生的物流状态数据低延时传输与高效率响应的计算服务需求,提出一种RFID物料主动感知的车间AGV云-边协同计算框架模型。讨论AGV状态数据采集与信息交互、边缘侧RFID数据处理、云-边协同计算等关键技术。案例研究表明:生产物流过程数据可在计算模型的AGV边缘端和云端两个层面进行协同处理,实现主动感知与自主决策,为车间的自治化、智能化提供支持。     

An Experimental Study on Laser Cutting Mechanisms of Polycrystalline Diamond Compacts

The objective of this study is to experimentally investigate the cutting mechanisms of polycrystalline diamond compacts (PDC) using two different lasers: (a) a near infrared Nd:YAG laser (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) of 1064 nm wavelength and 100 μs pulse width; and (b) a green light KTP (Potassium Titanyl Phosphate)/Nd:YAG laser of 532 nm wavelength and 120 ns pulse width. To realize the objective, the study applies polishing, lapping and etching processes to the cut-surfaces of the PDC samples. It further observes and analyzes the processed cut-surfaces with scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. A discussion is provided to reveal the underlying physics of the laser cutting mechanisms, and a conclusion is drawn based on the outcomes from the experimental investigation and the discussion.     

塑性变形中晶粒变形与细化机制的影响因素

讨论了层错能、应变速率和变形温度等因素在塑性变形制备超细晶/纳米晶材料的变形过程中,对变形机制与晶粒细化机制的影响.研究表明,随着层错能的降低,晶粒的变形机制会由位错滑移向机械孪生转变,有利于晶粒的细化.应变速率的增加与变形温度的降低有利于抑制位错动态回复、增加流变应力,促使晶粒进一步细化.     

NiTi合金高温变形本构关系的神经网络模型

以压缩试验所得数据为基础,根据BP人工神经网络算法原理,建立了Ti-50.5Ni合金高温压缩变形真应力与真应变、应变速率和变形温度关系的预测模型.结果表明,BP神经网络用于Ti-50.5Ni合金高温压缩变形本构关系建模是可行的,拟合度可达到1.3%,较好地反映了实际变形过程的特征,可弥补传统回归模型不能反应变形全过程的局限性,并消除实验过程中实际温度偏离设定温度所带来的样本误差及其对模型准确度的影响.     

Severe Plastic Deformation Techniques for Bulk Ultrafine-grained Materials

剧烈塑性变形制备超细晶金属材料是当前的研究热点。基于机制和微观组织变化综述了剧烈塑性变形制备块状超细晶材料的一些方法,特别是给出了两种新型成形技术-等截面椭圆变通道扭挤和等截面椭圆转变通道扭拉,此外还阐述了剧烈塑性变形存在的问题及未来的研究方向。     

我国航空用变形钛合金材料

钛合金材料作为一种20世纪中叶出现并发展起来的新兴结构材料,因其具有优异的耐腐蚀性、高的比强度以及无磁性等一系列独特的优点,在航空航天等高端工业部门获得了广泛应用,目前飞机机体结构中的隔框、大梁、起落架以及航空发动机压气机匣、轮盘、叶片等承力部件大量使用钛合金材料制造。在上世纪60年代,美国、英国、前苏联等工业发达国家就已经在弋机及航空发动机制造中大量使用钛合金材料。我国钛合金材料在航空工业中的应用起步较晚,上世纪80年代开始才陆续在飞机及航空发动机制造中少量使用钛合金材料,但是进入21世纪之后,我国航空工业钛合金材料的应用水平大幅度提升。对我国目前已经进入工业化生产并在航空工业中获得工程化应用的变形钛合金材料进行了系统阐述。     

强烈塑性变形方法制备块体金属纳米材料

介绍了强烈塑性变形制备块体金属纳米材料的主要方法，分析了利用强烈塑性变形方法制备块体金属纳米材料的微观结构和性能。     

基于人工神经网络的挤压变形抗力的建模

利用人工神经网络方法建立了挤压力系统模型，运用梯度下降法对BP神经网络进行训练，得到了15钢挤压时的挤压力与凹模锥角、凸模直径、断面缩减率的非线性映射关系。从而可预测在一定条件下挤压力的变化情况。结果表明：运用这种模型对挤压力进行预测是可行的。     

亚稳态材料的混合物强度法则新模型

对变形过程中产生马氏体相变的亚稳态材料，通过修正Olson模型提出了一个新的模型定义为混合物交互作用强度法则．新模型一方面利用奥氏体、马氏体的幂乘硬化曲线取代直线假定；另一方面考虑了基体与转变相的交互作用，增加了交互作用项，(ε)，得出的混合物强度法则新模型为σ=σc-I(ε)，其中I(ε)=74．4(df／dε)-55．6．利用新模型计算得到的理论值与实验值符合得相当好．     

基于B/S模式的焊接材料数据库系统研究

结合企业用户需求,利用OracleDeveloperSuite中的FormsBuilder表单开发工具开发了一个基于浏览器/服务器(B/S)模式的焊接材料数据库系统。系统对焊接材料概述、物理及化学性能、力学性能及组织进行了信息化管理,实现了基于Web浏览器的焊接材料各项信息查询、浏览、添加和删除等功能。不仅为广大焊接工艺设计者提供了数据支持,同时实现了数据的统一化和集成化,使焊接材料数据在internet上得以共享。     

制备工艺对GH4169合金组织结构与蠕变行为的影响

通过对等温锻造和热连轧工艺制备的GH4169合金进行蠕变性能测试和组织形貌观察,研究制备工艺对GH4169合金组织结构及蠕变行为的影响.结果表明:在热连轧期间,合金发生孪晶变形和位错滑移;与等温锻造相比,热连轧合金中的高密度位错具有形变强化的作用,可提高合金的蠕变抗力.在蠕变期间,等温锻造合金仅发生孪晶变形,而热连轧合金的变形机制是孪晶和位错滑移,其中,合金在热连轧期间形成的高密度位错可诱发蠕变位错发生单取向或多取向滑移,可减缓应力集中,抑制或延缓裂纹在晶界处萌生是使该合金具有较长蠕变寿命的主要原因.蠕变后期,裂纹在与应力轴垂直的晶界处萌生,并沿晶界扩展、发生解理断裂是2种工艺制备合金的蠕变断裂机制.     

工程材料微裂纹自愈合技术及其机理

综述了工程材料表面及内部微裂纹自愈合技术及其机理的研究现状和进展，并提出普通金属材料使用过程中所产生裂纹的愈合技术和机制研究应提到日程上。     

A New Model for Inverse Hall-Petch Relation of Nanocrystalline Materials

In the present article, a new model for inverse Hall-Petch relation in nanocrystalline materials has been proposed. It is assumed that lattice distortion along grain boundaries can cause internal stresses and high internal stresses along grain boundaries can promote the grain boundary yielding. The designed model was then verified using the nanocrystalline-copper data. The minimum grain size for inverse Hall-Petch relation is determined to be about 11 nm for Cu.