基于M-积分的镍基合金多裂纹扩展研究(镍基合金粉末)

很多人不知道基于M-积分的镍基合金多裂纹扩展研究的知识，小编对镍基合金粉末进行分享，希望能对你有所帮助！

本文导读目录：

1、基于M-积分的镍基合金多裂纹扩展研究

2、镍基合金粉末

3、枪色：焦磷酸盐镀锡镍合金

基于M-积分的镍基合金多裂纹扩展研究

　　【摘要】：镍基合金,由于其优秀的综合属性,如耐高温、耐腐蚀、抗蠕变性以及良好的疲劳性能、断裂韧性等,被广泛应用于高温作业的燃气轮机的叶片和垫片上。

　　由于这些叶片和垫片在服役过程中受到高温环境以及变化的离心力和热应力的同时作用,会引起材料产生疲劳、蠕变和损伤,严重的甚至导致结构件的最终破坏失效。

　　因此,了解高温环境下这些镍基合金材料的裂纹扩展机理,分析由于裂纹扩展引起的材料损伤演化,对于确保燃气轮机的结构完整性及材料优化设计具有重要作用。

　　本文研究中,引入M积分表征含多裂纹镍基合金承载时的损伤变化,利用扩展有限元方法,数值计算了与粘塑性变形相关的M积分变化,研究了考虑粘塑性效应镍基合金材料中的裂纹扩展问题。

　　首先,引入用户定义的镍基合金材料子程序,数值计算了该粘塑性模型的应变率相关性。

　　基于该材料子程序,研究了材料中蠕变变形和加载速率对M积分的影响,给出了不同裂纹形态下裂纹扩展与M积分演化的对应关系。

　　研究发现,材料中的粘塑性变形对M积分表征的损伤演化行为有显著影响。

　　具体来说,当裂纹扩展相同的长度时,相比于相同几何模型及载荷工况下的纯弹性材料,镍基合金材料中由于产生粘塑性变形会获得更大的M积分值。

　　蠕变加载条件下,观察对应模型的M积分变化可知,蠕变是一个漫长而稳定的过程。

　　考虑镍基合金中的加载率影响,研究发现:低加载率(加载时间长)诱发高损伤,即表现为M积分值的提高。

　　其次,数值研究了镍基合金中的裂纹干涉问题。

　　结果表明,M积分受到裂纹间相对位置角的影响。

　　其中,当两条裂纹共线时,M积分取得最大值,即此时材料内由裂纹扩展引起的损伤程度最大。

　　此外,分析裂尖应力云图的最大von-Mises应力结果可知,裂纹扩展行为对于裂尖的应力集中度有降低作用。

　　最后,针对主裂纹周围形成的微裂纹群问题,利用M积分研究了镍基合金材料中的微裂纹增韧问题。

　　结果表明,微裂纹群与相邻主裂纹裂尖之间的相对位置会对M积分的值产生影响。

　　本研究模型中,当主裂纹周围存在两条相对主裂纹对称分布的微裂纹时屏蔽效应最明显,此时微裂纹群的中心连线位于主裂纹裂尖右侧即远离主裂纹表面位置。

　　当微裂纹群中心连线位于主裂纹裂尖左侧即穿过主裂纹面时,随着微裂纹数目的增加既有屏蔽效应也有反屏蔽效应。

　　此外,数值模拟了不同长度微裂纹对于主裂纹的影响,结果表明,微裂纹越长对于材料的增韧效果越明显。

　　本文工作研究了镍基合金材料中的裂纹损伤演化行为,以期深入理解高温镍基合金的断裂行为并对工程应用提供指导。

镍基合金粉末

　　Spray-fusingofpartsresistancetowearandcorrosion,suchasvalve,therotatorandpistonofpump。

　　Spray-fusingofcorrosion-resistantparts,suchasaxleandstigma。

　　耐磨、耐蚀、抗高温氧化工件的喷焊，如模具、柱塞。

　　Spray-fusingofpartsresistancetograin-wear,suchasguideplate,scraperandbladeoffan。

　　抗磨粒磨损场合的喷焊，如导板、刮板、风机叶片。

　　Spray-fusingofpartsresistancetostronggrain-wearandfreemachining,suchasharrowteethofdredger。

　　Spray-fusingofvulnerablepartsofagriculturalmachineryandminingmachinery,suchasgearandaxletree。

　　Sprayingofbearingandcuttingpartsetc。

　　喷涂亦可喷焊，如滚筒、柱塞、耐蚀耐磨轴等。

　　Sprayingofdryerofpapermakingandaxle。

　　喷涂层的基体与工作层之间过渡（打底）层用喷涂。

　　PTAhardfacingofsealingsurfaceofhightemperatureandhighpressurevalveandtheedgeofhotshearingtool。

　　temperature,suchasvalveunderhightemperatureandhighpressure,and。

　　高温下耐磨耐蚀件的喷焊，如高温高压阀门、鼓风机。

　　PTAhardfacingofcorrosion-resistantpartsundermid-temperatureandmid-pressure,suchasstop-plateetc。

　　PTAhardfacingofcorrosion-resistantpartsundermid-temperatureandmid-pressure,suchasvalvebaseetc。

枪色：焦磷酸盐镀锡镍合金

　　NiCl22K4P207→K6[Ni(P207)2]2KCl。

　　K6[Sn(P207)2]→6K[Sn(P207)2]6-。

　　[Ni(P207)2]6-2e→Ni2(P207)4-。

　　Ni22(P207)4-→[Ni(P207)2]6-。

　　焦磷酸盐镀枪色的溶液成分与工作条件见表82。

　　氯化亚锡(SnCl22H20)／(g／L)。

　　焦磷酸钾(K4P2073H20)／(g／L)。

　　①把计算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用热水溶解。

　　③加入计算量的氨基酸，氨基酸用水溶解时要加一点氢氧化钠。

　　⑤测量并调整pH至7.5～9，加温至45～55℃，边电解边试镀。

　　它也是以焦磷酸镍络盐[Ni(P207)2]6-形式存在的。

　　镀液中镍离子含量增加能稍增加镀层中的镍含量。

　　④氨水加入氨水可降低镀层内应力并使镀层色泽均匀。

　　从实验得知，当氨水含量在7ml／L时其内应力接近0。

　　能促使锡镍以合金形态共沉积，对枪色色泽有决定性作用，氨基酸是总称，对枪色电镀来说，可分成不含硫氨基酸与含硫氨基酸。

　　蛋氨酸与胱氨酸是含硫氨基酸，它除有氨基酸基本功能外，还有发黑作用，其含量多少会决定锡镍镀层黑度的深浅。

　　镀液中可加入一些辅助络合剂使镀液更稳定，镀层质量更好，如柠檬酸盐、酒石酸盐及三乙醇胺等，适量加入可使枪色镀液阴极电流密度适用范围大为扩大。

　　铜盐在焦磷酸盐锡镍镀液中原本是杂质离子，但当铜盐含量低至2.5g／L以下时却起到增黑作用，且光亮度比原来好。

　　②温度镀液温度的选择在于提高各组分溶解度，降低镀液黏度，使镀层色泽均匀，分散能力和覆盖能力提高，电流效率也提高，镀液温度以50℃为佳。

　　若在室温电镀，枪色偏深褐色且不匀，深镀能力明显下降；温度升至70℃以上时，二价锡易被氧化，光亮度下降，镀出淡黑褐色不均匀镀层。

　　④电镀时间以l～3min为宜，最多勿超过5min。

　　①每次电镀前要测量镀液的温度、pH，注意控制电流密度与时间。

　　③镀液每周分析1～2次，对金属盐及焦磷酸钾含量要及时调整。

　　每月过滤一次，过滤前加入l～2g／L活性炭，吸附有机分解产物。

　　镀液中若有重金属杂质干扰，会造成色泽不匀，可加0.5～1g／L锌粉置换除去。

　　①铜离子的影响镀液易受铜离子干扰，铜离子0．29／L以上时，镀层灰黑发脆，电流密度低处甚至产生黑色条纹，可用锌粉处理或小电流电解。

　　即使少量带人对镀层影响不大，严重过量才会使镀层色泽不均匀，可小电流电解除去。

　　④铬酸根、硝酸根的影响这些有氧化作用的杂质的带入，会将镀液中的二价锡氧化成四价锡，造成金属离子间比例失调，降低Y-价锡的含量，甚至使小电流处没有镀层。

　　可用小电流电解除去，另一方法是加入还原剂亚硫酸钠，也能消除故障。

　　焦磷酸盐镀枪色溶液常见故障产生原因及处理方法见表1。

那么以上的内容就是关于基于M-积分的镍基合金多裂纹扩展研究的介绍了，镍基合金粉末是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。