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期刊论文 7

年份

2022 1

2019 2

2018 1

2015 1

2011 1

2005 1

关键词

Inconel 718合金 1

Laves相 1

原位激光热处理 1

原位统计分布分析表征技术 1

变形高温合金 1

增材制造 1

多重物理建模 1

微合金化 1

微观结构 1

数据科学 1

显微硬度 1

激光修复 1

硼 1

磷 1

统计偏析度 1

统计符合度 1

自组织映射 1

质量控制 1

铌 1

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检索范围：

排序：展示方式：

LCF behavior and life prediction method of a single crystal nickel-based superalloy at high temperature

Zhihua ZHANG,Huichen YU,Chengli DONG

《机械工程前沿（英文）》 2015年第10卷第4期页码 418-423 doi: 10.1007/s11465-015-0362-x

摘要：

Low cycle fatigue tests were conducted on the single crystal nickel-based superalloy, DD6, with different crystallographic orientations (i.e., [001], [011], and [111]) and strain dwell types (i.e., tensile, compressive, and balanced types) at a certain high temperature. Given the material anisotropy and mean stress, both orientation factor and stress range were introduced to the Smith, Watson, and Topper (SWT) stress model to predict the fatigue life. Experimental results indicated that the fatigue properties of DD6 depend on both crystallographic orientation and loading types. The fatigue life of the tensile, compressive, and balanced strain dwell tests are shorter than those of continuous cycling tests without strain dwell because of the important creep effect. The predicted results of the proposed modified SWT stress method agree well with the experimental data.

关键词： life prediction single crystal superalloy low cycle fatigue (LCF) crystallographic orientation strain dwell

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Novel casting processes for single-crystal turbine blades of superalloys

Dexin MA

《机械工程前沿（英文）》 2018年第13卷第1期页码 3-16 doi: 10.1007/s11465-018-0475-0

摘要：

This paper presents a brief review of the current casting techniques for single-crystal (SC) blades, as well as an analysis of the solidification process in complex turbine blades. A series of novel casting methods based on the Bridgman process were presented to illustrate the development in the production of SC blades from superalloys. The grain continuator and the heat conductor techniques were developed to remove geometry-related grain defects. In these techniques, the heat barrier that hinders lateral SC growth from the blade airfoil into the extremities of the platform is minimized. The parallel heating and cooling system was developed to achieve symmetric thermal conditions for SC solidification in blade clusters, thus considerably decreasing the negative shadow effect and its related defects in the current Bridgman process. The dipping and heaving technique, in which thin-shell molds are utilized, was developed to enable the establishment of a high temperature gradient for SC growth and the freckle-free solidification of superalloy castings. Moreover, by applying the targeted cooling and heating technique, a novel concept for the three-dimensional and precise control of SC growth, a proper thermal arrangement may be dynamically established for the microscopic control of SC growth in the critical areas of large industrial gas turbine blades.

关键词： superalloy investment casting Bridgman process directional solidification single crystal turbine blade

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Creep-fatigue crack growth behavior in GH4169 superalloy

Dianyin HU, Xiyuan WANG, Jianxing MAO, Rongqiao WANG

《机械工程前沿（英文）》 2019年第14卷第3期页码 369-376 doi: 10.1007/s11465-018-0489-7

摘要： This study aims to examine the crack growth behavior of turbine disc GH4169 superalloy under creep-fatigue loading. Crack growth experiments were performed on compact tension specimens using trapezoidal waveform with dwell time at the maximum load at 650 °C. The crack growth rate of GH4169 superalloy significantly increased with dwell time. The grain boundaries oxidize during the dwell process, thereby inducing an intergranular creep-fatigue fracture mode. In addition, testing data under the same dwell time showed scattering at the crack growth rate. Consequently, a modified model based on the Saxena equation was proposed by introducing a distribution factor for the crack growth rate. Microstructural observation confirmed that the small grain size and high volume fraction of the d phase led to a fast creep-fatigue crack growth rate at 650 °C, thus indicating that two factors, namely, fine grain and presence of the d phase at the grain boundary, increased the amount of weakened interface at high temperature, in which intergranular cracks may form and propagate.

关键词： crack growth rate creep-fatigue GH4169 superalloy CT specimen dwell time

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一种新的变形高温合金强化方法——磷硼微合金复合强化

胡壮麒,孙文儒,宋洪伟

《中国工程科学》 2005年第7卷第3期页码 17-26

摘要：

阐述了磷、硼的微合金强化作用。磷、硼微合金强化可成倍提高变形合金的持久寿命、降低蠕变速率一个数量级以上。利用磷、硼微合金化技术可发展长寿命高温合金，提高IN718合金的使用温度发展可在700℃长期使用并具有优良性能的涡轮盘合金。

关键词：变形高温合金磷硼微合金化

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高温合金压气机盘锻件纵断面中铌分布的原位统计分布分析表征

王海舟,李美玲,庄景云

《中国工程科学》 2011年第13卷第10期页码 19-27

摘要：

采用原位统计分布分析表征技术系统研究了GH169高温合金压气机盘纵断面不同部位铌分布的规律。以所得到的与样品原位置相对应的数以万计原始信号系统解析为基础，进而获得压气机盘锻件的纵断面不同部位铌的定量统计分布信息以及加工工艺过程中铌的迁移规律。准确计算判定了盘纵断面不同部位铌的最大偏析度，提出了95 %置信度时中位值置信扩展率,即统计偏析度（S）新参数，用以表征铌在压气机盘中分布的均匀度；提出了所有数据在特定含量区间（C₀±R）的频度（权重）比率，即统计符合度（F）新参数，用以表征预设质量控制区间铌含量的一致性的概率。采用原位统计分布分析的表征方法，准确定量地评定了高温合金压气机盘件纵断面不同部位铌的分布均匀度和符合度，为加工后盘件的质量控制评估提供了参考。

关键词：原位统计分布分析表征技术高温合金压气机盘铌统计偏析度统计符合度质量控制

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激光修复Inconel 718镍基高温合金过程中Laves相的原位调控新方法 Article

隋尚, 李浩胜, 李祚, 赵轩, 马良, 陈静

《工程（英文）》 2022年第16卷第9期页码 239-246 doi: 10.1016/j.eng.2021.08.030

摘要：

激光修复Inconel 718 高温合金通常由组织差异明显的基材区锻造组织和激光修复区熔覆组织两部分构成。其中，激光熔覆区内Laves 相的尺寸、形貌和分布对激光修复Inconel 718 高温合金的力学性能有重要影响。然而，考虑高温条件下基材区组织与性能的劣化，激光熔覆区内的Laves 相难以通过后热处理进行优化。基于此，本文提出了一种原位激光热处理（in situ laser heat-treatment, ISLHT）工艺，该方法可以通过激光加热先前的沉积层，在不影响基材区的基础上，基于优化的工艺参数，有效调控激光熔覆区内Laves 相的尺寸和形貌。本文采用热电偶和红外摄像机来监测和分析ISLHT过程中的热循环和实时温度分布，并通过光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针等观察分析微观组织结构和元素偏析。研究发现，ISLHT 工艺可以有效地改变Laves 相的形态和尺寸，使Laves 相从连续的大尺寸长条状转变为离散的细小颗粒状。其中，有效温度范围和持续时间是影响ISLHT过程中Laves 相演变的两个主要因素。有效温
度范围由激光线能量密度决定，峰值温度随线能量密度的增加而增加。此外，可以通过同时增加激光功率和扫描速度来降低温度幅度。最后，提出了基于ISLHT 工艺进行Laves 相调控的流程图，并实现了具有细小颗粒Laves相的单壁墙试样的沉积。

关键词：激光修复原位激光热处理 Inconel 718合金 Laves相

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基于自组织映射的增材制造中数据驱动式微观组织和显微硬度设计 Article

甘政涛, 李恒阳, Sarah J. Wolff, Jennifer L. Bennett, Gregory Hyatt, Gregory J. Wagner, 曹简, Wing Kam Liu

《工程（英文）》 2019年第5卷第4期页码 730-735 doi: 10.1016/j.eng.2019.03.014

摘要：

为了在镍基高温合金的增材制造（AM）中设计微观组织和显微硬度，本研究提出了一种新的数据驱动方法，该方法结合了物理模型、实验测量和数据挖掘方法。该模拟基于计算热流体动力学（CtFD）模型，可以获得热行为、凝固参数（如冷却速度）和凝固层的稀释率。根据计算出的热信息，可利用经过充分测试的力学模型估算枝晶臂间距和显微硬度。通过实验测定试样的微观结构和显微硬度，与模拟值进行比较验证。为了实现过程-组织-性能（PSP）关系的可视化，模拟及实验数据集被输入到数据挖掘模型——自组织映射（SOM）中。在多目标下，工艺参数的设计窗口可以从可视化映射中得到。这种被提出的方法可用于AM和其他数据密集型工艺过程。过程、组织和性能之间的数据驱动联系可能会有利于在线过程监控控制，从而获得理想的微观组织和力学性能。

关键词：增材制造数据科学多重物理建模自组织映射微观结构显微硬度镍基高温合金