γ-TiAl合金微裂紋形核機(jī)理與晶體強(qiáng)度的研究.pdf

1、γ-TiAl合金作為一類新型金屬間化合物，因其諸多優(yōu)異的特性而成為一類具有巨大發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的高溫結(jié)構(gòu)材料。γ-TiAl合金中晶體缺陷的存在是不可避免的，當(dāng)γ-TiAl合金晶體受到應(yīng)力和溫度等作用時(shí)，晶體缺陷處會由于存在應(yīng)力集中而先于它處產(chǎn)生裂紋，隨著微裂紋的不斷匯合而出現(xiàn)更大尺度的裂紋，從而極大地降低了γ-TiAl合金的力學(xué)性能。因此有必要對γ-TiAl合金中的晶體缺陷進(jìn)行深入研究。
　　本文以γ-TiAl合金為研究對象，在

2、分析合金中晶體缺陷的形成和運(yùn)動機(jī)理的基礎(chǔ)上，分析了γ-TiAl合金中微觀缺陷對微裂紋形核的影響，探討了γ-TiAl合金微觀缺陷的存在對其強(qiáng)度的影響。取得的主要研究成果如下：
　　1.闡釋了點(diǎn)缺陷造成γ-TiAl合金微裂紋形核的機(jī)理。在計(jì)算出γ-TiAl合金晶體中空位和間隙原子濃度及形成能的基礎(chǔ)上，通過分析γ-TiAl合金晶體中空位的遷移過程，闡釋了γ-TiAl合金晶體中空位的存在對微裂紋形核的影響；此外，重點(diǎn)計(jì)算了γ-TiAl合金

3、晶體中間隙原子在不同晶軸方向上的擴(kuò)散系數(shù)，指出不同晶軸方向上間隙原子擴(kuò)散的差異性，闡述了γ-TiAl合金中間隙原子造成微裂紋形核的機(jī)理。
　　2.闡釋了線缺陷造成γ-TiAl合金微裂紋形核的機(jī)理。在給出γ-TiAl合金晶體中位錯(cuò)受力分析的基礎(chǔ)上，分析了γ-TiAl合金晶體中位錯(cuò)的滑移特性，給出了位錯(cuò)的滑移與晶體宏觀塑性變形間的關(guān)系；此外還分析研究了γ-TiAl合金晶體中位錯(cuò)與點(diǎn)缺陷間的相互作用，建立了靜力學(xué)條件下γ-TiAl合金晶