[111]取向镍基单晶合金在蠕变期间组织演化的有限元分析

张姝^1,2，田素贵¹，于慧臣³，于莉丽¹，于兴福¹

1. 沈阳工业大学材料科学与工程学院2. 沈阳化工大学机械工程学院3. 北京航空材料研究院

摘 要：采用弹塑性应力-应变有限元方法计算了[111]取向镍基单晶合金中γ/γ′两相共格界面的von Mises应力及应变能密度分布,研究了施加拉应力对γ/γ′两相界面von Mises应力分布及γ′相定向粗化规律的影响.结果表明:[111]取向镍基单晶合金经热处理后,组织结构是立方γ′相以共格方式嵌镶在γ基体相中,沿（100）方向规则排列.当沿[111]取向施加拉应力蠕变期间,与近（010）γ′晶面的基体通道相比,近（001）γ′和（100）γ′晶面的基体通道有较大的von Mises应力,在主应力分量的作用下,（100）和（001）晶面分别沿[001],[010]和[010],[100]方向发生较大的晶格扩张应变,可诱捕较大半径的Al和Ti原子,这是促使γ′相在（010）面沿[001]和[100]方向定向生长成为层片结构的筛网状筏形组织的主要原因.

关键词：[111]取向单晶;镍基合金;组织演化;蠕变;有限元分析;