金属学报

作者：杨俊杰, 张昌盛, 李洪佳, 谢雷, 王虹, 孙光爱

单位：中国工程物理研究院核物理与化学研究所 中子物理学重点实验室 绵阳 621999

关键词：多晶镍基高温合金,复合加载,力学性能,变形机理,中子衍射,

基金：国家科技重大专项项目(2019-VII-0019-0161);国家自然科学基金项目(U1930121)

研究镍基高温合金在近服役条件下的力学性能与内在变形机理具有重要意义，但现有研究主要集中于单轴加载下的力学行为，多轴加载相关研究报道较少。为此，本工作对比研究了单轴和复合加载下多晶镍基高温合金GH4169的力学性能变化规律及其微观变形机制差异。在25℃下对多晶镍基高温合金GH4169进行拉伸-扭转复合加载，结合SEM、TEM、EBSD和中子衍射研究了加载方式对其力学性能、微观组织以及变形机理的影响。结果表明，拉伸样品的屈服强度和极限强度均随预扭转角度增加而增大(增幅分别约为150%和13%)；在20%预拉应变下，扭转样品的屈服强度和延伸率均有所增加(增幅分别约为31%和16%)。拉伸和扭转变形后样品中的位错密度明显增大；同时复合加载下位错密度相较于单轴加载略小，表明存在位错湮灭效应。预加载产生的位错强化效应提高了屈服强度，而随后复合加载下位错湮灭效应使预拉伸扭转样品的极限强度有所降低。预扭转形成梯度结构的力学强化作用一定程度上抵消了位错湮灭效应的影响。研究表明，多轴加载方式可调控材料微观结构和变形机制，进而实现材料强度和韧性的协调提升。

来源：2024年第1期

《金属学报》期刊编辑部

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