Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô Hình Tính Toán Đàn Hồi Kết Cấu của Sự Phát Triển Rỗng Trên Các Ranh Giới Hạt Trong Các Siêu Hợp Kim Dựa Trên Ni
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, chúng tôi khám phá ảnh hưởng của các góc lệch hướng tinh thể giữa hai hạt dọc theo ranh giới hạt (GB) đến hành vi phát triển rỗng trong các siêu hợp kim dựa trên Ni với việc sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn tính toán độ dẻo tinh thể. Phân tích định lượng được thực hiện để nghiên cứu vai trò liên kết của hướng tinh thể và ba trục ứng suất trong sự phát triển rỗng trong hai tinh thể. Dựa trên kết quả mô phỏng của chúng tôi, chúng tôi phát hiện rằng, khi trục tải chính vuông góc với GB, các rỗng phát triển chậm hơn trên GB nghiêng trong hai tinh thể so với những cái trong các mẫu đơn và hai tinh thể có GB xoắn, trong khi sự phát triển rỗng trong các mẫu đơn và hai tinh thể có GB xoắn cho thấy tỷ lệ gần như giống hệt nhau và tăng lên cùng với mức độ ba trục ứng suất. Sự tương tác giữa hai tinh thể liên kết với GB kích hoạt các yếu tố Schmid hiệu quả trong mỗi tinh thể, dẫn đến phân bố không đối xứng của ứng suất dẻo tương đương quanh rỗng và gây ra sự hình thành các rỗng có hình dáng không đều trong quá trình biến dạng.
Từ khóa
#tinh thể; ranh giới hạt; phát triển rỗng; phương pháp phần tử hữu hạn; ứng suất dẻoTài liệu tham khảo
R.C. Reed, The Superalloys: Fundamentals and Applications (Cambridge: Cambridge University Press, 2008), pp. 217–271.
F. Theska, A. Stanojevic, B. Oberwinkler, S.P. Ringer, and S. Primig, Acta Mater. 156, 116 (2018).
Z. Tarzimoghadam, D. Ponge, J. Klöwer, and D. Raabe, Acta Mater. 128, 365 (2017).
T. Gibbons and B. Hopkins, Met. Sci. 18, 273 (1984).
G. Zhu, F. Liu, X. Li, J. Pang, Z. Zhang, P. Li, Y. Zhou, and Z. Zhang, Adv. Eng. Mater. 21, 1800856 (2019).
J.R. Rice and D.M. Tracey, J. Mech. Phys. Solid 17, 201 (1969).
A.L. Gurson, J. Eng. Mater. Technol. 99, 2 (1977).
V. Tvergaard and A. Needleman, Acta Metall. 32, 157 (1984).
M. Kuna and D. Sun, Int. J. Fatigue 81, 235 (1996).
T. Pardoen, I. Doghri, and F. Delannay, Acta Mater. 46, 541 (1998).
Y. Shi, Eng. Fract. Mech. 34, 901 (1989).
T. Oregan, D. Quinn, M. Howe, and P. McHugh, Comput. Mech. 20, 115 (1997).
D. Quinn, P. Connolly, M. Howe, and P. McHugh, Int. J. Mech. Sci. 39, 173 (1997).
J.Y. Shu, Int. J. Plast 14, 1085 (1998).
V. Tvergaard and C. Niordson, Int. J. Plast. 20, 107 (2004).
J. Wen, Y. Huang, K. Hwang, C. Liu, and M. Li, Int. J. Plast. 21, 381 (2005).
V. Orsini and M. Zikry, Int. J. Plast. 17, 1393 (2001).
G. Potirniche, J. Hearndon, M. Horstemeyer, and X. Ling, Int. J. Plast. 22, 921 (2006).
Q. Yu, N. Hou, and Z. Yue, Comput. Mater. Sci. 48, 597 (2010).
E.B. Marin, Report No. SAND2006-4170, Sandia National Laboratories, 2006.
A. Cruzado, B. Gan, M. Jiménez, D. Barba, K. Ostolaza, A. Linaza, J. Molina-Aldareguia, J. Llorca, and J. Segurado, Acta Mater. 98, 242 (2015).
C. Tome, G. Canova, U. Kocks, N. Christodoulou, and J. Jonas, Acta Metall. 32, 1637 (1984).
A. Srivastava and A. Needleman, Mech. Mater. 90, 10 (2015).
V.V. Bulatov, B.W. Reed, and M. Kumar, Acta Mater. 65, 161 (2014).
A. Srivastava and A. Needleman, Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 20, 035010 (2012).
S.K. Yerra, C. Tekoğlu, F. Scheyvaerts, L. Delannay, P. Van Houtte, and T. Pardoen, Int. J. Solids Struct. 47, 1016 (2010).
C. Ling, S. Forest, J. Besson, B. Tanguy, and F. Latourte, Int. J. Solids Struct. 134, 43 (2018).
K.S. Zhang, J.B. Bai, and D. François, Int. J. Solids Struct. 38, 5847 (2001).
M.A. Meyers and K.K. Chawla, Mechanical Behavior of Materials (Cambridge: Cambridge University Press, 2008), pp. 381–392.
R.J. Asaro, Adv. Appl. Mech. 23, 1 (1983).
I.J. Beyerlein and L.S. Tóth, Prog. Mater. Sci. 54, 427 (2009).
X. Zhang, Y. Mu, M. Dodaran, S. Shao, D. Moldovan, and W.J. Meng, Acta Mater. 160, 1 (2018).