GH4169晶面衍射弹性常数计算与测量

作者：陈强; 叶益聪; 祝昌军^*

来源：稀有金属材料与工程, 2021, 50(09): 3169-3175.

• 镍基高温合金
• 晶面衍射弹性常数
• 四点弯曲
• X射线衍射

根据复相材料细观力学模型,预测了镍基高温合金等效弹性响应,基于宏观应力-应变关系,理论计算了GH4169及组分材料等效弹性性质参数,即等效弹性模量■,等效体积模量■,等效剪切模量■和泊松比■,与文献报道的实验值进行对比分析。结果显示:GH4169合金理论计算值■=218.60 GPa,■=180.20 GPa,■=84.20 GPa,■=0.298与实验值偏差分别为7.16%、10.69%、6.58%、0.67%;γ′相理论计算值■=201.10 GPa,■=173.70 GPa,■=76.93 GPa,■=0.307与实验值偏差分别为1.42%、0.40%、2.00%、1.66%,较小的误差证明了该模型的准确性;进一步,理论预测了镍基高温合金细观弹性响应,基于单轴载荷作用下细观弹性应力-应变关系,理论计算了GH4169合金γ-(Ni-Cr-Fe)相(220)晶面衍射弹性常数,即E220=233.89 GPa,v220=0.284;同时,采用四点弯曲标定载荷应力,结合X射线衍射应变实验测量了γ-(Ni-Cr-Fe)相(220)晶面衍射弹性常数,并与理论计算值对比分析。结果表明,实验测量值E220=248.00 GPa、v220=0.276与理论值的偏差分别约为5.69%、2.90%,证实了该理论模型的准确性,也为衍射法测量残余应力研究提供理论基础。

• 单位
  中南大学; 国防科技大学