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考虑第二相粒子的晶粒尺寸梯度镍基合金晶体塑性有限元分析
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作者 周胜 曾鑫 +2 位作者 黄文科 陈宏轩 陈帅 《机电工程技术》 2024年第3期225-229,共5页
晶粒尺寸梯度结构镍基合金具有优异的强度和延展性,但存在于合金内第二相粒子对这些性能的影响尚不明确。为了阐明第二相粒子对梯度结构镍基合金力学性能的影响,将晶体塑性有限元方法结合Hall–Petch法则通过用户子程序方式嵌入至Abaqu... 晶粒尺寸梯度结构镍基合金具有优异的强度和延展性,但存在于合金内第二相粒子对这些性能的影响尚不明确。为了阐明第二相粒子对梯度结构镍基合金力学性能的影响,将晶体塑性有限元方法结合Hall–Petch法则通过用户子程序方式嵌入至Abaqus软件中,并对晶粒尺寸梯度结构镍基合金的强度和延展性进行了研究,得到了晶粒尺寸梯度结构镍基合金有限元模型的应力和应变云图。进一步探究了位于表层或芯部的不同颗粒尺寸第二相粒子对该合金宏观力学性能的影响,得到了含第二相粒子的晶粒尺寸梯度结构镍基合金的应力-应变曲线图和应力和应变分布图。结果表明:位于表层1号尺寸第二相粒子的镍基合金表现出较高的强度和较好的延展性,强度为1804.96 MPa,应变为20.49%;位于芯部1号尺寸第二相粒子的镍基合金抗拉强度最大,为1902.34 MPa,但延展性最差,为9.68%。随着第二相粒子尺寸的增大,镍基合金的强度逐渐降低。研究结果有助于理解镍基合金的强塑性,并为合金的设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 镍基合金 晶粒尺寸梯度 第二相粒子 晶体塑性
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含Mo梯度钨合金液相烧结过程中的液相定向迁移
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作者 禹辉锆 曹顺华 +1 位作者 金莹 朱杰 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2014年第5期681-686,共6页
在液相烧结制备的含Mo梯度W-Ni-Fe合金中,对液相迁移或液相再分布的控制极为关键。液相迁移的驱动力为液相迁移压(Pm),而液相迁移压主要由界面张力和晶粒尺寸的变化所引起。本研究从实验角度探究W(Mo)-Ni-Fe体系中界面张力和晶粒尺寸对... 在液相烧结制备的含Mo梯度W-Ni-Fe合金中,对液相迁移或液相再分布的控制极为关键。液相迁移的驱动力为液相迁移压(Pm),而液相迁移压主要由界面张力和晶粒尺寸的变化所引起。本研究从实验角度探究W(Mo)-Ni-Fe体系中界面张力和晶粒尺寸对液相迁移的影响,并通过动力学模型来描述Mo的扩散和液相迁移。结果表明界面张力梯度与晶粒尺寸梯度均有助于液相的迁移,并且算得由晶粒尺寸和Mo分布梯度诱导的液相迁移速率分别为4.807×10-4kg/m2s和8.117×10-4kg/m2s。 展开更多
关键词 梯度钨基重合金 液相迁移 晶粒尺寸梯度 界面张力梯度
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金属互联中晶粒结构梯度演化及其对力、电性能的影响
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作者 张恒嘉 张晓敏 +1 位作者 赵志鹏 唐洪武 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期495-501,共7页
为了揭示金属互联结构在高电流密度下的晶粒尺寸梯度化对其力学与电学性能的潜在影响,采用考虑了电迁移效应的相场模型研究了电流密度梯度诱导的晶粒尺寸的梯度化路径,通过基于晶粒尺寸与位错密度的本构模型和Matthiessen准则对梯度结... 为了揭示金属互联结构在高电流密度下的晶粒尺寸梯度化对其力学与电学性能的潜在影响,采用考虑了电迁移效应的相场模型研究了电流密度梯度诱导的晶粒尺寸的梯度化路径,通过基于晶粒尺寸与位错密度的本构模型和Matthiessen准则对梯度结构的力学性能和导电性分别进行了定量表征。计算结果表明,梯度结构中细化的晶粒层有助于提高材料整体的强度,而粗晶层保证了良好的延展性,但过多的细晶层引起的晶界密度的提高会造成导电性的损失。 展开更多
关键词 晶粒尺寸梯度 相场模型 电流密度 强度 导电性
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梯度纳米晶体材料的多尺度力学行为研究
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作者 陈运启 周剑秋 《热加工工艺》 北大核心 2019年第6期91-94,100,共5页
建立晶粒尺寸梯度分布的表面纳米晶材料本构模型。运用分子动力学模拟软件,得到了梯度单晶铜试样的拉伸应力-应变曲线以及原子构型图。结果表明:计算得到的应力-应变曲线与实验数据大体一致。这种梯度结构使得材料的整体流变应力增加了... 建立晶粒尺寸梯度分布的表面纳米晶材料本构模型。运用分子动力学模拟软件,得到了梯度单晶铜试样的拉伸应力-应变曲线以及原子构型图。结果表明:计算得到的应力-应变曲线与实验数据大体一致。这种梯度结构使得材料的整体流变应力增加了10%以上。随着应变的增大,曲线会有一段隆起的部分,这与位错的形核以及晶界的限制紧密相关。当应变增加到3%、7%时,小晶粒区域先有位错运动,然后产生堆积缠绕,起到了强化作用。并且,大晶粒使得位错更易从小晶粒向大晶粒区域运动,从而抑制了小晶粒区域裂纹的形成,提高了材料的延展性。 展开更多
关键词 表面纳晶材料 晶粒尺寸梯度 本构模型 分子动力学模拟 延展性
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