Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu hành vi chảy kéo và tăng cứng do công việc của hợp kim 617
Tóm tắt
Mối quan hệ đơn giản về sức mạnh σ = Κε mô tả một cách thỏa đáng hành vi chảy kéo của nhiều kim loại và hợp kim trong chế độ biến dạng dẻo đồng nhất của chúng. Tuy nhiên, nhiều vật liệu FCC có năng lượng lỗi chồng chất thấp đã đối kháng lại mối quan hệ quy luật sức mạnh này. Hợp kim 617, một hợp kim siêu bền dựa trên nickel có khả năng tôi luyện tuổi, cũng được quan sát không tuân theo mối quan hệ quy luật sức mạnh đơn giản trong cả hai trạng thái đã được xử lý dung dịch và đã tôi luyện. Nhiều mối quan hệ chảy đã được sử dụng để tìm ra sự khớp tốt nhất cho dữ liệu kéo, và các mối quan hệ khác nhau đã được xác định cho các điều kiện già khác nhau. Tốc độ tăng cứng do công việc (θ) thể hiện ba vùng khác biệt cho tất cả các điều kiện già, và có một sự thay đổi rõ rệt trong xu hướng của θ so với σ. Trong phần đầu tiên, θ giảm nhanh chóng, sau đó tăng dần trong giai đoạn thứ hai và lại giảm trong giai đoạn thứ ba được quan sát ở hợp kim 617. Những đặc điểm ba giai đoạn này được quy cho tiền kết tủa phổ biến, γ′: Ni3(Ti, Al) phát triển trong quá trình tôi luyện tuổi và được nhận diện rõ ràng dưới quan sát vi hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Kết quả TEM cũng tiết lộ một mức độ thô ráp nhẹ ở γ′ sau quá trình già. Hành vi chảy kéo và tăng cứng do công việc có mối tương quan tốt với sự tiến triển vi cấu trúc khác trong quá trình xử lý già.
Từ khóa
#Hợp kim 617 #Hành vi chảy kéo #Tăng cứng do công việc #Vi cấu trúc #Vi hiển vi điện tử truyền qua (TEM)Tài liệu tham khảo
D.P.R. Palaparti, B.K. Choudhary, E. Isaac Samuel, V.S. Srinivasan, and M.D. Mathew, Influence of Strain Rate and Temperature on Tensile Stress–Strain and Work Hardening Behaviour of 9Cr-1Mo Ferritic Steel, Mater Sci Eng, A, 2012, 538, p 110–117
H. Li and D. Mackenzie, Characterising Gross Plastic Deformation in Design by Analysis, Int J Press Vessels Pip, 2005, 82(10), p 777–786
D. Dunstan, T. Zhu, M. Hopkinson, A. Bushby, Mapping the Initiation of Plastic Deformation in Nanoindentation, arXiv preprint arXiv:1011.0677, 2010
M. Kawasaki, H.-J. Lee, J.-I. Jang, and T.G. Langdon, Strengthening of Metals Through Severe Plastic Deformation, Rev. Adv. Mater. Sci., 2017, 48(1), p 13–24
D. Kuhlmann-Wilsdorf, Theory of Plastic Deformation: Properties of Low Energy Dislocation Structures, Mater Sci Eng, A, 1989, 113, p 1–41
A. Keyhani, R. Roumina, Quantification of Dislocation-Precipitate Interactions, arXiv preprint arXiv:1711.01556, 2017
A.K. Kanjarla, G. Muthusamy, A. Venkatraman, Effect of Particle Size and Inter-particle Spacing on Dislocation Behaviour of Nickel Based Super Alloys, arXiv preprint arXiv:1707.04398, 2017
F. Pettinari, J. Douin, G. Saada, P. Caron, A. Coujou, and N. Clement, Stacking Fault Energy in Short-Range Ordered γ-Phases of Ni-Based Superalloys, Mater Sci Eng, A, 2002, 325(1-2), p 511–519
C. Wang and C.-Y. Wang, Density Functional Theory Study of Ni/Ni3Al Interface Alloying with Re and Ru, Surf Sci, 2008, 602(14), p 2604–2609
C. Tian, G. Han, C. Cui, and X. Sun, Effects of Stacking Fault Energy on the Creep Behaviors of Ni-Base Superalloy, Mater Des, 2014, 64, p 316–323
A.N. Singh, A. Moitra, P. Bhaskar, G. Sasikala, A. Dasgupta, and A. Bhaduri, Study of Aging-Induced Degradation of Fracture Resistance of Alloy 617 Toward High-Temperature Applications, Metall Mater Trans A, 2017, 48(7), p 3269–3278
W. Mankins, J. Hosier, and T. Bassford, Microstructure and Phase Stability of Inconel Alloy 617, Metall. Trans., 1974, 5(12), p 2579–2590
O. Kimball, G. Lai, and G. Reynolds, Effects of Thermal Aging on the Microstructure and Mechanical Properties of a Commercial Ni-Cr-Co-Mo Alloy (Inconel 617), Metall Mater Trans A, 1976, 7(12), p 1951–1952
P.N. Singh and V. Singh, Influence of Ageing Treatment on Work Hardening Behaviour of a Ni-Base Superalloy, Scripta Mater, 1996, 34(12), p 1861–1865
K. Praveen, G. Sastry, and V. Singh, Work-Hardening Behavior of the Ni-Fe Based Superalloy IN718, Metall Mater Trans A, 2008, 39(1), p 65–78
I.M.W. Ekaputra, W.-G. Kim, J.-Y. Park, S.-J. Kim, and E.-S. Kim, Influence of Dynamic Strain Aging on Tensile Deformation Behavior of Alloy 617, Nucl. Eng. Technol., 2016, 48(6), p 1387–1395
J. Benz, T. Lillo, R. Wright, Aging of Alloy 617 at 650 and 750 Degrees C, 2013
A.N. Singh, A. Moitra, P. Bhaskar, G. Sasikala, A. Dasgupta, and A.K. Bhaduri, Effect of Thermal Aging on Microstructure, Hardness, Tensile and Impact Properties of Alloy 617, Mater Sci Eng, A, 2018, 710, p 47–56
ASTM E8/E8M-16a, Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016
J.H. Hollomon, Tensile Deformation, AIME Trans., 1945, 12(4), p 1–22
P. Ludwik, Elemente der Technologischen Mechanik, Springer, Berlin, 1909, p 32
H.W. Swift, Plastic Instability Under Plane Stress, J Mech Phys Solids, 1952, 1(1), p 1–18
D. Ludwigson, Modified Stress–Strain Relation for FCC Metals and Alloys, Metall. Trans., 1971, 2(10), p 2825–2828
E. Voce, A Practical Strain-Hardening Function, Metallurgia, 1955, 51(307), p 219–226
E. Voce, The Relationship Between Stress and Strain for Homogeneous Deformation, J. Inst. Metals, 1948, 74, p 537–562
Y. Bard, Comparison of Gradient Methods for the Solution of Nonlinear Parameter Estimation Problems, SIAM J. Numer. Anal., 1970, 7(1), p 157–186
K.M. Brown and J.E. Dennis, Derivative Free Analogues of the Levenberg–Marquardt and Gauss Algorithms for Nonlinear Least Squares Approximation, Numer Math, 1971, 18(4), p 289–297
M.L. McHugh, The Chi Square Test of Independence, Biochem. Med., 2013, 23(2), p 143–149
E.I. Samuel, B.K. Choudhary, and K. Bhanu Sankara Rao, Influence of Temperature and Strain Rate on Tensile Work Hardening Behaviour of Type 316 LN Austenitic Stainless Steel, Scripta Mater, 2002, 46(7), p 507–512
B. Choudhary, D.R. Palaparti, and E.I. Samuel, Analysis of Tensile Stress–Strain and Work-Hardening Behavior in 9Cr-1Mo Ferritic Steel, Metall Mater Trans A, 2013, 44(1), p 212–223
J. Christopher, B. Choudhary, E.I. Samuel, V. Srinivasan, and M. Mathew, Tensile Flow and Work Hardening Behaviour of 9Cr-1Mo Ferritic Steel in the Frame Work of Voce Relationship, Mater Sci Eng, A, 2011, 528(21), p 6589–6595
R. Reed-Hill, W. Cribb, and S. Monteiro, Concerning the Analysis of Tensile Stress–Strain Data Using log dσ/dε p Versus log σ Diagrams, Metall Mater Trans B, 1973, 4(11), p 2665–2667
J. Benz, T. Lillo, R. Wright, Aging of Alloy 617 at 650 and 750 C, 2013
A. Lavakumar, C.V.S. Murthy, D.V.V. Satyanarayana, R. Chakravorty, and N.E. Prasad, Strain Hardening Behaviour of a Nickel Based Superalloy SUPERCAST 247A, Int. J. Sci. Eng. Res., 2013, 4(8), p 1914–1920
B. Choudhary, D.P.R. Palaparti, and E.I. Samuel, Analysis of Tensile Stress–Strain and Work-Hardening Behavior in 9Cr-1Mo Ferritic Steel, Metall Mater Trans A, 2012, 44, p 1–12
A. Soussan, S. Degallaix, and T. Magnin, Work-Hardening Behaviour of Nitrogen-Alloyed Austenitic Stainless Steels, Mater Sci Eng, A, 1991, 142(2), p 169–176
G.E. Dieter, Mechanical Metallurgy, 3rd ed., Mc Graw Hill, New York, 1986, p 287–288
R. Gupta, C. Mathew, and P. Ramkumar, Strain Hardening in Aerospace Alloys, Front. Aerosp. Eng., 2015, 4, p 1–13
U. Kocks, R. Cook, and R. Mulford, Strain Aging and Strain Hardening in Ni-C Alloys, Acta Metall, 1985, 33(4), p 623–638
E. El-Danaf, S.R. Kalidindi, and R.D. Doherty, Influence of Grain Size and Stacking-Fault Energy on Deformation Twinning in fcc Metals, Metall Mater Trans A, 1999, 30(5), p 1223–1233
X. Feaugas, On the Origin of the Tensile Flow Stress in the Stainless Steel AISI, 316L at 300 K: Back Stress and Effective Stress, Acta Mater, 1999, 47(13), p 3617–3632
A.W. Thompson, Work Hardening in Tension and Fatigue, AIME, New York, 1977, p 89–126
B.K. Choudhary, K.B.S. Rao, and S.L. Mannan, Effects of Strain Rate and Temperature on Tensile Deformation and Fracture Behaviour of Forged Thick Section 9Cr-1Mo Ferritic Steel, Int J Press Vessels Pip, 1994, 58(2), p 151–160
C. Cui, C. Tian, Y. Zhou, T. Jin, and X. Sun, Dynamic Strain Aging in Ni Base Alloys with Different Stacking Fault Energy, Superalloys, 2012th ed., TMS, Seven Springs, PA, 2012, p 715–722
L. Tan, K. Sridharan, and T.R. Allen, Effect of Thermomechanical Processing on Grain Boundary Character Distribution of a Ni-Based Superalloy, J Nucl Mater, 2007, 371(1-3), p 171–175