金属学报  2004, Vol. 40 Issue (6): 569-

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一种测算镍基合金r'相亚点阵元素浓度及点阵常数的方法

彭志方 刘 攀

武汉大学动力与机械学院; 武汉 430072

A Simulating Approach to Elemental Concentration of Sublattices and Lattice Parameter of r'， Phase in Ni Base Superalloys

PENG Zhifang;LIU Pan

College of Power and Mechanical Engineering; Wuhan University; Wuhan 430072

彭志方; 刘攀 . 一种测算镍基合金r'相亚点阵元素浓度及点阵常数的方法[J]. 金属学报, 2004, 40(6): 569-.
, . A Simulating Approach to Elemental Concentration of Sublattices and Lattice Parameter of r'， Phase in Ni Base Superalloys[J]. Acta Metall Sin, 2004, 40(6): 569-.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(17304 KB)   摘要: 分别建立了有序结构r'相亚点阵中原子置换行为引起的体应变最小和不同密排方向上原子尺寸失配度最小的目标函数, 并给出了两个亚点阵(顶角与面心)之间元素含量平衡分配及其范围的约束条件。以单晶合金CMSX--2和SRR99为对象, 使用Powell和Simplex复合优化算法, 分别计算了r'相单位晶胞两个亚点阵中的元素浓度(原子位置浓度)和亚点阵分数(单位晶胞内顶角和面心原子各占百分数); 此外, 建立了已知亚点阵元素浓度计算r'相点阵常数的算式, 并将其分别用于Ni3Al和上述两种合金r'相的点阵常数计算.将上述计算结果与用原子探针场离子显微分析导出的元素出现概率法所得亚点阵元素浓度进行了比较, 并将计算与报道所得r'相点阵常数进行了比较,吻合性良好。从而, 给出了一种只需知道有序结构相成分, 即可测算其单位晶胞中亚点阵元素浓度及点阵常数的新方法。 关键词 ： 镍基合金,  优化计算,  亚点阵浓度,  点阵常数     Abstract：Objective functions on minimizing the atomic volume elastic strain and the atomic size misfit in close--packed directions due to the atomic substitution in sublattices of r’ phase are established, respectively. Constrain conditions on equilibrium partition of alloying elements and on their concentration range in sublattices of r’ phase are correspondingly built up. Using superalloys CMSX--2 and SRR99 as objects investigated and adopting a compound optimization calculation method with the Powell and the Simplex algorithms, the elemental concentration and the site fraction of the two sublattices can be calculated. In addition, a calculation formula on lattice parameter of r’phase closely associated with the elemental concentration and with the site occupancy of the sublattices is derived. All the calculated results by use of the present methods show quite good accordance with the reported values. The method proposed can predict the elemental concentration in sublattices and the lattice parameter of r’phase when the chemical composition of the r’ phase investigated is known. Key words： Ni base alloy    optimizing calculation    收稿日期: 2003-07-02      ZTFLH:  TG113   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 彭志方 刘攀 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2004/V40/I6/569 [1] Volkl R, Glatzel U, Feller-Kniepmeier M. Acta Mater,1998; 46(12) : 4395 [2] Watanabe R, Kuno T. Tetsu-to-Hagane, 1975; 61: 2274(渡边力藏, 九重常男. 铁钢,1975; 61: 2274) [3] Bhadeshia H K D H, Sree Harsha Lalam, University of Cambridge, http://www.msm.cam.ac.uk/map/nickel/programs/lattice.htm, Feb, 2000 [4] Yoshitake S, Narayan V, Harada H, Bhadeshia H K D H,Mackay D J C. ISIJ Int, 1998; 38(5) : 495 [5] Enomoto M, Harada H, Yamazaki M. CALPHAD, 1991;15(2) : 143 [6] Ikeda Y. Mater Trans JIM, 1997; 38(9) : 761 [7] Harada H, Ohno K, Yamagata T, Yokokawa T, Yamazaki M. In: Reichmann S, Duhl D N, Maurer G, Antolovic S,Lunds C eds, Superalloys 1988, Warrendale, PA: TMSAIME 1988; 733 [8] Peng Z F, Ren Y Y, Zhang W, Yan P, Zhao J C, Wang Y Q. Acta Metall Sin, 2001; 37(4) : 345(彭志方, 任遥遥, 张伟, 燕平, 赵京晨, 王延庆. 金属学报, 2001; 37(4) : 345) [9] Peng Z F, Ren Y Y. Metall Mater Trans, 2002; 33A: 3065 [10] Blavette D, Bostel A. Acta Metall, 1984; 32 (5) : 811 [11] Schmidt R, Feller-Kniepmeier M. Metall Trans, 1992;23A: 745 [12] Caron P, Khan T. Mater Sci Eng, 1983; 61: 173 [1] 韩恩厚, 王俭秋. 表面状态对核电关键材料腐蚀和应力腐蚀的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 513-522. [2] 余春, 徐济进, 魏啸, 陆皓. 核级镍基合金焊接材料失塑裂纹研究现状[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 529-540. [3] 王迪, 王栋, 谢光, 王莉, 董加胜, 陈立佳. Pt-Al涂层对一种镍基单晶高温合金抗热腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(6): 780-790. [4] 余磊, 曹睿. 镍基合金焊接裂纹研究现状[J]. 金属学报, 2021, 57(1): 16-28. [5] 华涵钰,谢君,舒德龙,侯桂臣,盛乃成,于金江,崔传勇,孙晓峰,周亦胄. W含量对一种高W镍基高温合金显微组织的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(2): 161-170. [6] 李克俭, 张宇, 蔡志鹏. 异种金属焊接接头在热-力耦合作用下的断裂位置转移机理[J]. 金属学报, 2020, 56(11): 1463-1473. [7] 王资兴,黄烁,张北江,王磊,赵光普. 高合金化GH4065镍基变形高温合金点状偏析研究[J]. 金属学报, 2019, 55(3): 417-426. [8] 韦康, 张麦仓, 谢锡善. 超超临界电站用镍基合金热加工过程的再结晶机理[J]. 金属学报, 2017, 53(12): 1611-1619. [9] 欧美琼,刘扬,查向东,马颖澈,程乐明,刘奎. 一种新型镍基合金在超临界多种离子共存环境下的腐蚀行为*[J]. 金属学报, 2016, 52(12): 1557-1564. [10] 谢君,于金江,孙晓峰,金涛,杨彦红. 温度对高W含量K416B镍基合金拉伸行为的影响*[J]. 金属学报, 2015, 51(8): 943-950. [11] 谢君, 于金江, 孙晓峰, 金涛, 孙元. 高钨K416B铸造镍基合金高温蠕变期间碳化物演化行为[J]. 金属学报, 2015, 51(4): 458-464. [12] 谢君,田素贵,刘姣,周晓明,苏勇. FGH95粉末镍基合金蠕变期间位错网的形成与分析[J]. 金属学报, 2013, 49(7): 838-844. [13] 张姝,田素贵,于慧臣,于莉丽,于兴福. [111]取向镍基单晶合金在蠕变期间组织演化的有限元分析[J]. 金属学报, 2012, 48(5): 561-568. [14] 张胜寒 檀玉 梁可心. 光电化学法研究镍基合金在288℃高温水中生成氧化膜的半导体性质[J]. 金属学报, 2011, 47(9): 1147-1152. [15] 赵帅 李秀艳 戎利建. 一种奥氏体FeNi基合金中的锯齿流变现象[J]. 金属学报, 2011, 47(8): 1017-1021. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed