使用Omega法对20Cr32Ni1Nb离心铸造合金进行蠕变寿命预测文献综述
2020-06-14 16:24:51
1.前言:
镍基高温合金通常在800℃ ~1 000℃的环境下服役,有很强的耐温,抵抗氧化的能力,有抵抗腐蚀的特性,较好的抵抗疲劳的特性。这种合金在很多范围中有涉及到,尤其在航空和国防领域中见得比较多,比如飞机的发动机、军用火箭等[]。上述领域对材料的质量要求很高,即对纯净度要求很高,但是在生产过程中非常容易混进杂质,使得合金材料的纯净度下降,进而合金的抵抗腐蚀的特性下降,最终导致构件的寿命下降,所以其适用范围有一定的局限性。
2.镍基高温合金的发展历史:
由于镍基高温合金良好的特性,所以在众多领域中扮演着相当重要的角色。镍基高温合金最初是在20世纪40年代研究的,那时对喷气式飞机材料性能要求变高了,所以在这种环境下开始了发展。1945年,英国成为第1个生产出镍基合金 Nimomic75(Ni22Cr-1.5Ti)的国家,紧接着根据国家发展需要,在原来的合金上加入了些许的铝元素,来增强此材料的蠕变强度,进而研制出新型的镍基合金Nimomic8(Ni22Cr-4.5Ti)[]。在此后的发展历程里,镍基合金相继被美苏研发出来。不久后,我国也发明出特性相似的材料。镍基高温合金的成长历程无外乎有两个方向 :第一是对镍基合金元素的重组,这样使得材料的的特性更加优异;第二是如何利用最新技术改进生产设备。10年后,科学家研究出了真空熔炼技术,这成果的出现,加快了镍基高温合金的成长;20世纪60年代,发达国家又成功发明了了熔模精密铸造技术,在生产高温镍基合金方面有着重大收益;在之后的成长历程中,各个领域对镍基高温合金作出了更进一步的要求,即抗腐蚀,抗疲劳的要求更严格了。由于合金发展的过程中,工作温度也越来越高,因此它的适用范围也越来越广了。
3.蠕变的定义,分类及影响因素:
蠕变[]是在所作用的载荷比其屈服应力低的情况下,设备或者部分构件在长期高温的工作状态下发生金属的塑性变形的过程。
3.1蠕变分类包括:
a. 沿晶蠕变。这是金属构件在高温情况下最容易发生的蠕变行为。主要沿着晶界发展。
b. 穿晶蠕变。主要在晶粒中混合杂质处形成孔洞,蠕变损伤时间越长,材料损坏越大。
3.2蠕变损伤的主要影响因素有: