导读:本文包含了单晶演化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:合金,高温,动力学,微结构,分子,纳米,棱柱。
单晶演化论文文献综述
孙德建,刘林,黄太文,张家晨,曹凯莉[1]（2019）在《镍基单晶高温合金叶片模拟件平台处的枝晶生长和取向演化》一文中研究指出制备了带平台的DD403合金变截面单晶铸件,分析了不同抽拉速率下平台区域的枝晶生长和取向演化。结果表明,平台底面由3种类型的区间构成:叶身区、二次枝晶区、平台边缘枝晶的"回路式"生长区。在平台边缘枝晶的"回路式"生长区与二次枝晶区之间的枝晶汇聚界面上,两侧枝晶的取向差由一侧向另一侧逐渐增大。随着抽拉速率的增大,枝晶汇聚界面上的取向差增大,其成为大角度晶界的倾向性增强,且枝晶偏转是枝晶汇聚界面上大角度晶界形成的主要原因。与晶粒间大角度晶界和亚晶粒间小角度晶界上恒定的取向差不同,枝晶汇聚界面上大角度晶界与小角度晶界的取向差是变化的。(本文来源于《金属学报》期刊2019年05期）
王剑举[2]（2019）在《Mo单晶焊接焊缝显微组织的演化及计算机模拟》一文中研究指出空间核反应堆动力系统由于使用寿命长,结构紧凑,功率大,已成为空间探索的首选。Mo-3Nb合金单晶是空间核反应燃料元件的组成构件,其性能决定着反应堆的使用寿命。由于焊接使材料在微观组织上发生变化,因此,Mo-3Nb合金单晶材料的焊接成为空间热离子反应堆电源系统在太空探索应用的关键科学技术之一,焊接质量直接影响燃料元件的使用寿命。本文围绕Mo-3Nb合金单晶焊缝开展机械性能测试、微观组织观察分析和计算机模拟的研究。本文研究内容可以分为叁部分,第一,对西北有色金属研究院生产的棒材和焊缝材料进行取样,利用小冲杆试验(Small Punch Test,SPT),在电子万能试验机上进行压缩试验,来获取样品的载荷-位移曲线,采用双切线的方法计算材料的屈服强度;使用扫描电子显微镜观察断口;使用显微硬度计,测试和分析焊缝材料和基体材料的硬度变化。第二,使用透射电镜等对样品中的析出相进行观察,同时,通过EDS测试分析析出相的组成,研究材料在焊接前后的析出相的变化。第叁,在Matlab软件平台上编程,使用元胞自动机法(Cellular Automata,CA)实现Mo-3Nb合金单晶焊接焊缝的计算机模拟。试验结果表明,Mo-3Nb单晶材料在焊接前后,材料的硬度基本不变,焊缝区材料的屈服强度较基体有所降低,大约是基体材料屈服强度的85%,断裂位移小,材料的脆性增加。通过对Mo-3Nb合金单晶棒材样品观察,发现材料存在圆形状的析出相;焊接材料在TEM下被观察到析出相形状变为长棒状,在焊接前后析出相的成分没有明显的变化。通过计算机微观组织模拟,再现了焊缝竞争生长的机理和晶界形成的生长过程,软件的可视化有助于分析和改进焊接工艺,提高Mo-3Nb合金单晶的使用寿命。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01）
孙永辉,高强,唐晓华,刘丽荣,彭志江[3]（2018）在《DD5单晶高温合金在长期时效和持久性能试验中的γ′相演化》一文中研究指出研究了DD5单晶高温合金在热处理态、长期时效态(1 100℃/500 h)和持久性能测试过程中的γ′相演化。结果表明:1 100℃时效500 h后,γ′相全部由立方体形态转化成条状组织,基体通道宽度接近γ′相宽度并析出大量粒状二次γ′相,γ/γ′相界面形成大量错配位错网。与热处理态相比,长期时效态合金在871℃/552 MPa和1 038℃/172 MPa条件下持久寿命明显降低。长期时效态合金在871℃/552 MPa条件下持久试验后,一次γ′相保持长期时效后形态,但基体通道中的二次γ′相形成了N型筏形组织。长期时效态合金在1 038℃/172 MPa条件下持久试验后一次γ′相形成垂直于拉应力的N型筏。(本文来源于《铸造》期刊2018年09期）
刘启涛[4]（2018）在《单晶铜纳米压痕过程中位错演化的分子动力学研究》一文中研究指出随着精密/超精密加工技术的迅速发展,金属材料在精密/超精密加工过程中呈现出的力学行为的离散性引起了人们的广泛关注。分子动力学作为沟通理论研究和实验观测的桥梁,成为研究微纳尺度材料力学行为离散性的重要工具。本文以分子动力学为理论基础,建立了面心立方金属铜的分子动力学纳米压痕模型,分析了其变形特征及其内部的位错行为,主要研究成果如下:(1)通过大规模分子动力学模拟单晶铜(100)面上的纳米压痕实验,阐明了纳米压痕过程中载荷–下压深度关系中的载荷下降和硬度–下压深度关系中的硬度下降的原因,得到了压痕过程中压头和试样之间的接触面积投影,随后获得了载荷与接触面积投影的比值,并且计算和分析了压头周围试样内部位错的时空分布。压头周围的试样塑性变形区域内的位错密度约为1017 m-2。通过计算纳米压痕过程中位错线的长度,发现模拟过程中Shockley不全位错长度占全部位错总长度的85%以上。纳米压痕过程中硬度下降先于载荷下降出现,在一个硬度升高和下降的过程中位错形核是硬度上升的主要因素,随后Shockley不全位错的剧烈增殖扩张为硬度下降的主要因素。上述位错行为的不断重复导致了载荷–下压深度关系曲线和硬度–下压深度关系曲线呈现锯齿特征。(2)通过大规模分子动力学模拟孪晶层层厚为17.5 nm的孪晶铜(111)面上的纳米压痕实验,解释了面心立方金属中棱柱位错环的形成机制。借助双Thompson四面体记号,探讨了棱柱位错环的形成和脱离被压表面过程中的位错反应。棱柱位错环形成过程中并未出现位错交滑移现象,其由四个层错相互反应生成,每个棱柱面上分别有一根领先位错和一根拖曳位错,棱柱边上的位错均为压杆位错,其中两个为Lomer-Cottrell位错,另两个为Hirth位错。(3)在结论(2)的基础上分析了棱柱位错环与共格孪晶界面反应过程中共格孪晶界面的迁移机制和孪生位错的增殖机制,并结合已有文献中透射电子显微镜的观测验证了此反应机制。棱柱位错环与共格孪晶界面之间的反应生成了一根在共格孪晶界面上滑移的Shockley不全位错,此Shockley不全位错造成了共格孪晶界面的迁移,在共格孪晶界面处形成了平行四边形的台阶,台阶周围环绕着Frank位错环,二者之间重复不断的反应造成了孪生位错的增殖。(4)通过分析孪晶层层厚为5 nm的纳米孪晶铜(111)面上纳米压痕实验中的层错四面体形成过程,提出了一个全新的无需空穴或Frank位错环参与、由Shockley不全位错反应参与的低层错能金属中层错四面体的形成机制,表明Frank位错环的生成在层错四面体形成过程中并不是必要的。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-08-26）
李卫军,许军锋,侯春梅,董镈珑[5]（2018）在《DD99单晶高温合金的高温组织演化研究》一文中研究指出为了研究DD99镍基单晶高温合金的高温组织变化规律,通过高温热处理炉对DD99单晶高温合金进行了不同加热温度和保温时间的试验.采用场发射扫描电镜和显微硬度计分别对不同热处理状态的试样进行组织观察和显微硬度的测试.结果表明:随着温度的升高,保温时间的延长,DD99中的γ′相会发生回熔、连接及合并,尺寸不断增加,然后在γ基体通道中形成二次的颗粒状γ′相,该二次相会随温度的升高逐渐长大.二次γ′相的长大程度和Al、Nb等元素的扩散密切相关.性能试验也表明DD99单晶高温合金在保温100h后的试样随加热温度升高存在着明显的变化趋势,即硬度先降低后升高.(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2018年04期）
李本,张世明,F.A.Essa,董超,余金桂[6]（2018）在《剪切载荷条件下镍基单晶合金裂纹扩展与微观结构演化行为研究（英文）》一文中研究指出利用分子动力学方法研究了镍基单晶合金在剪切载荷下的裂纹扩展和微观结构演化,分析了应力-应变、势能和裂纹生长速率的变化。同时,揭示了温度和剪切应变率对裂纹扩展和微观结构演化的影响。结果表明,临界分切应力随温度的降低和应变速率的增大而增大;随着温度的升高以及剪切载荷下发生剧烈的热运动,裂缝表现为加速扩展的趋势;而在较高的应变率影响下,会形成位错塞积和孪晶,出现加工硬化现象。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年05期）
柴龙洋[7]（2018）在《单晶硅纳米切削微结构演化与切削力关联性研究》一文中研究指出在使用金刚石单点车削工艺对单晶硅进行纳米加工过程中,存在着脆塑转变现象。单晶硅在塑性去除模式下,能够获得较好的表面质量;而在脆性模式下去除,加工表面会出现裂纹、凹坑等缺陷,严重影响单晶硅的表面质量和使用性能。本文主要利用分子动力学方法,探究脆塑转变过程中切削力与微结构演化关联性,能够加深对脆塑转变机理的认识。首先,为模拟纳米切削过程,分析了单点金刚石切削工艺的切削加工过程,建立了未变形切屑厚度恒定的单晶硅纳米切削正交切削模型。接着,分析了单晶硅纳米切削脆塑转变的临界条件,从未变形切屑厚度、径深比、切削力主导角度探究了切削模式的临界标准,得出临界切深为9nm、径深比为0.3左右。从而,提出了切削力的主导地位的转变导致了脆塑转变的发生这一观点。其次,针对单晶硅的塑性去除过程,通过径向分布函数和识别金刚石方法,分析了塑性去除过程中微结构的演化特征,探究了塑性去除过程中应力变化情况。接着,分别对切屑层和已加工层采用分区研究的方法,计算了区域应力的大小,进一步解释了材料去除的应力学本质。提出了平均主切削力的计算方法,探究了切削力对微结构演化的作用机制,发现了相变原子从产生到运动都是在相对较小的切削力和压应力的直接作用下形成的。随后,针对单晶硅的脆性去除过程,从类剪切带区域形成机理角度,分析了脆性去除微结构演化的实质,计算了脆性去除过程中区域应力值,得出了应力是类剪切带区域形成的关键因素。提出了脆性去除模式下平均主切削力计算方法,探究了切削力在类剪切带区域形成过程的作用机制,分析出了较高的切削合力导致了较大的混合应力,克服了材料的抗压强度导致了类剪切带区域的形成。最后,探究了未变形切屑厚度、刀具前角、单晶硅晶向叁个关键因素对切削过程中相变分布、切屑形成以及切削力的影响,说明了切削力的变化特征是恒定的。同时计算了单位平均切削力,结合纳米刻划实验,从工件形貌和切削力变化特征角度,对仿真结果进行了验证。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
赵金乾,李嘉荣[8]（2018）在《单晶高温合金小角度晶界组织演化》一文中研究指出研究了单晶高温合金不同状态小角度晶界组织的演变规律。从小角度晶界附近局部凝固热力学状态的角度,分析了小角度晶界铸态组织的形成。结果发现,由于整个单晶铸件由一个晶粒组成,连续分布在共晶中的γ′相不能额外形核,而是以小角度晶界一侧晶体为基长大,同时为了避免出现额外相界面,共晶中的γ相以晶界另一侧晶体为基长大,因而含有连续共晶的小角度晶界两侧倾向于形成不同的相。由于单晶高温合金基体相γ和析出相γ′粒子之间存在严格的晶体取向关系,以及在小角度晶界的限制下,标准热处理态合金中晶界处的γ′相粒子通常为不完整立方体。由于不同相之间严格取向关系作用,同时由于γ′相的体积分数明显占优,合金小角度晶界两侧同为γ′相的几率较高。(本文来源于《特种铸造及有色合金》期刊2018年02期）
熊骏,李振环,朱亚新,黄敏生[9]（2017）在《基于微结构动态演化机制的单晶镍基高温合金晶体塑性本构及其有限元模拟》一文中研究指出因其优异的高温力学性能,镍基单晶高温合金在航空航天和能源等领域得到了广泛的应用.镍基单晶高温合金优异的高温性能来源于其特有的两相微结构.基于代表体胞模型及分块均匀化方法,以位错密度为主要内变量,发展了一个包含两相微结构和位错演化信息的单晶镍基高温合金塑性行为的本构模型.该本构模型充分考虑了镍基单晶合金中位错在基体相和沉淀增强相中的多种演化机制,例如,基体位错八面体滑移、立方滑移、位错攀移、交滑移、位错弓出、位错切过沉淀增强相以及位错Kear-Wilsdolf(K-W)锁形成与解锁等.在商用有限元软件ABAQUS的框架下,编制了UMAT用户材料子程序.利用该用户子程序,对单晶和多晶镍基高温合金在不同温度、不同加载方向下的单调塑性、循环塑性、蠕变等典型行为进行了计算模拟.结果表明:该晶体塑性本构模型能"统一地"刻画镍基高温合金在不同温度、不同方向下的多种变形行为,并与实验结果具有良好的一致性.(本文来源于《力学学报》期刊2017年04期）
李强[10]（2017）在《单晶硅磨削过程中损伤演化的MD仿真研究》一文中研究指出单晶硅作为一种重要的半导体材料,是集成电路(IC)常见的衬底材料,其加工质量又会影响产品的使用性能和寿命。而单晶硅在加工中,不可避免地会产生损伤结构。因此明确加工过程中损伤的产生过程,对于采取措施控制损伤进而提高加工质量有着重要意义。磨削加工作为单晶硅加工过程中一个重要的环节,对加工质量有很大影响。目前,对于单晶硅磨削过程中损伤的形成和变化过程还没有明确的解释,使用实验研究方法又无法动态观测晶体内部结构的变化。本文采用了分子动力学方法对单晶硅磨削过程进行了仿真。首先,通过大规模单颗磨粒刻划过程明确了单晶硅内部典型区域内应力、结构、温度等的变化过程和相变以及一些参数,如加工晶向、磨粒半径等对加工过程的影响;其次,进行了多颗磨粒刻划的仿真,探究了两颗磨粒共同作用下应力、结构等的变化过程和不同磨粒间距的影响;最后,进行了单晶硅多次刻划过程的仿真和纳米压痕实验,探究了多次刻划过程中损伤的变化和控制,明确了目前的仿真和实验之间的差距,并分析了产生的原因及需要进行的改进。单颗磨粒刻划过程中,研究了单晶硅中相对于磨粒前方以及前下方区域的应力变化过程,并通过配位数分析明确了在应力作用下不同区域内结构的变化过程。对比了不同磨粒半径下研究区域内的应力状态,从应力的角度解释了相同的加工深度下,使用较小磨粒半径能够获得损伤较小的表面。多颗磨粒刻划过程中,重点探究了磨粒中间区域的应力、温度变化及应力作用下的结构变化过程以及损伤的分布情况。磨粒间距小,则磨粒中间区域受到的应力较大,并且温度较高,磨粒间距大,加工后表面中间区域的隆起较高,表面的平整性较差。初次刻划后的表面主要由非晶结构构成,其硬度和弹性模量降低,对后续的加工会造成影响。仿真数据和纳米压痕实验测得数据存在一定的差距,为了使仿真更加接近实际的情况,需要进一步扩大仿真的尺度。通过控制再次刻划的深度,已加工表面的损伤层可以稳定的去除并且不引起新的损伤结构,从而对损伤进行控制。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-24）
单晶演化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
空间核反应堆动力系统由于使用寿命长,结构紧凑,功率大,已成为空间探索的首选。Mo-3Nb合金单晶是空间核反应燃料元件的组成构件,其性能决定着反应堆的使用寿命。由于焊接使材料在微观组织上发生变化,因此,Mo-3Nb合金单晶材料的焊接成为空间热离子反应堆电源系统在太空探索应用的关键科学技术之一,焊接质量直接影响燃料元件的使用寿命。本文围绕Mo-3Nb合金单晶焊缝开展机械性能测试、微观组织观察分析和计算机模拟的研究。本文研究内容可以分为叁部分,第一,对西北有色金属研究院生产的棒材和焊缝材料进行取样,利用小冲杆试验(Small Punch Test,SPT),在电子万能试验机上进行压缩试验,来获取样品的载荷-位移曲线,采用双切线的方法计算材料的屈服强度;使用扫描电子显微镜观察断口;使用显微硬度计,测试和分析焊缝材料和基体材料的硬度变化。第二,使用透射电镜等对样品中的析出相进行观察,同时,通过EDS测试分析析出相的组成,研究材料在焊接前后的析出相的变化。第叁,在Matlab软件平台上编程,使用元胞自动机法(Cellular Automata,CA)实现Mo-3Nb合金单晶焊接焊缝的计算机模拟。试验结果表明,Mo-3Nb单晶材料在焊接前后,材料的硬度基本不变,焊缝区材料的屈服强度较基体有所降低,大约是基体材料屈服强度的85%,断裂位移小,材料的脆性增加。通过对Mo-3Nb合金单晶棒材样品观察,发现材料存在圆形状的析出相;焊接材料在TEM下被观察到析出相形状变为长棒状,在焊接前后析出相的成分没有明显的变化。通过计算机微观组织模拟,再现了焊缝竞争生长的机理和晶界形成的生长过程,软件的可视化有助于分析和改进焊接工艺,提高Mo-3Nb合金单晶的使用寿命。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
单晶演化论文参考文献
[1].孙德建,刘林,黄太文,张家晨,曹凯莉.镍基单晶高温合金叶片模拟件平台处的枝晶生长和取向演化[J].金属学报.2019
[2].王剑举.Mo单晶焊接焊缝显微组织的演化及计算机模拟[D].华北电力大学(北京).2019
[3].孙永辉,高强,唐晓华,刘丽荣,彭志江.DD5单晶高温合金在长期时效和持久性能试验中的γ′相演化[J].铸造.2018
[4].刘启涛.单晶铜纳米压痕过程中位错演化的分子动力学研究[D].华中科技大学.2018
[5].李卫军,许军锋,侯春梅,董镈珑.DD99单晶高温合金的高温组织演化研究[J].西安工业大学学报.2018
[6].李本,张世明,F.A.Essa,董超,余金桂.剪切载荷条件下镍基单晶合金裂纹扩展与微观结构演化行为研究（英文）[J].稀有金属材料与工程.2018
[7].柴龙洋.单晶硅纳米切削微结构演化与切削力关联性研究[D].燕山大学.2018
[8].赵金乾,李嘉荣.单晶高温合金小角度晶界组织演化[J].特种铸造及有色合金.2018
[9].熊骏,李振环,朱亚新,黄敏生.基于微结构动态演化机制的单晶镍基高温合金晶体塑性本构及其有限元模拟[J].力学学报.2017
[10].李强.单晶硅磨削过程中损伤演化的MD仿真研究[D].大连理工大学.2017
论文知识图
