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题名基于表面形貌的裂纹萌生阶段滑移带表征
被引量：3
- 1
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作者
孙伶俐
何声馨
李延民
张二亮
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机构
郑州大学机械工程学院
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期240-244,共5页
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基金
河南省高等学校重点科研项目(15A460030)
国家自然科学基金(51650110502)~~
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文摘
目的研究WaspaloyTM镍基高温合金在裂纹萌生阶段的表面形貌特征,找出最优表面形貌参数用以表征此阶段的滑移带特征。方法对WaspaloyTM镍基高温合金试样先机械抛光,然后采用标准金相技术分别进行电解抛光和化学蚀刻,得到两种不同的表面状态。对试样进行低周疲劳试验获得疲劳寿命,并采用透射电子显微镜(TEM)和三维表面轮廓仪,观测分析WaspaloyTM镍基高温合金在电解抛光和化学蚀刻处理后的表面形貌以及裂纹萌生阶段的表面形貌和滑移带特征。对测得的表面形貌参数进行方差分析和自助抽样统计计算,找出最优参数。结果试样在经过电解抛光和化学蚀刻后,三维表面形貌S_a(表面算数平均偏差)分别是0.72 nm和13.3 nm,试样疲劳寿命分别为800和700。两种制备状态下的样品,算术平均高度增量(ΔS_a=S_a(N)-S_a(N0))的差异非常小,且ΔS_a随疲劳加载周期(N)的增加而增加,当N>100后,ΔS_a随N增加的速率减小。结论电解抛光后的表面质量更好,且表面质量越好,疲劳寿命越高。ΔS_a与表面制备方法无关,ΔS_a越大,表面越粗糙。经方差分析和自助抽样法计算分析,表面最大峰值(Sp)是最优表面形貌参数,该参数可用于区分滑移带内的损伤晶粒和未损伤晶粒。
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关键词
表面形貌
滑移带
塑性变形
裂纹萌生
镍基高温合金
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Keywords
surface roughness
slip bands
plastic deformation
damage initiation
waspaloytm superalloy
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分类号
TG580.692
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名表面状态对疲劳塑性变形局部化的影响
被引量：1
- 2
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作者
谢俊峰
何声馨
李大磊
李延民
张二亮
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机构
郑州大学机械工程学院
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期224-228,共5页
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基金
河南省高等学校重点科研项目(15A460030)~~
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文摘
目的研究不同的表面状态对Waspaloy^(TM)镍基高温合金塑性变形局部化的影响,确定最优的评价塑性应变局部化的三维表面粗糙度参数。方法对两组Waspaloy^(TM)高温镍基合金先进行机械抛光至0.02mm,然后分别进行电解抛光和化学蚀刻,得到不同的两种表面状态。通过制作标准试样进行疲劳试验得到疲劳寿命,并采用原子力显微镜、扫描电子显微镜和三维表面轮廓仪分析Waspaloy^(TM)镍基高温合金在电解抛光和化学蚀刻处理前后的表面形貌以及裂纹萌生形貌。结果试样经过电解抛光和化学蚀刻后,电解抛光表面质量更好,三维表面粗糙度Sa(表面算数平均偏差)分别是0.001、0.018mm,经过疲劳试验后的值分别为0.024、0.026mm,表面粗糙度参数Sp(表面最大峰高)均为0.131mm。电解抛光试样的疲劳寿命为800,化学蚀刻试样的疲劳寿命为700。经过化学蚀刻和电解抛光的试样疲劳裂纹均是从滑移带处开始产生,并沿滑移带扩展。结论表面状态影响材料的疲劳寿命,表面粗糙度小的试样疲劳寿命长。三维表面粗糙度参数Sp适用于描述材料疲劳塑性应变局部化,其临界值揭示了材料裂纹萌生。
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关键词
waspaloytm高温镍基合金
表面粗糙度
滑移带
塑性应变局部化
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Keywords
waspaloytm superalloy
surface roughness
slip band
plastic deformation localization
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分类号
TG113.25
[金属学及工艺—物理冶金]
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