STEM三维云纹法及在单晶高温合金损伤行为研究中的应用

批准号:
11972084
项目类别:
面上项目
资助金额:
68.0 万元
负责人:
刘战伟
依托单位:
学科分类:
实验固体力学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘战伟
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中文摘要
镍基单晶高温合金是现代航空发动机涡轮叶片的关键材料,在服役过程中承受力热等复杂载荷的耦合作用,易发生极复杂的损伤和失效行为。筏化的单晶合金中相界失配应力(或错配度)在蠕变损伤演化中的作用机制仍不清楚。本项目结合国家重大需求,全面系统的开展扫描透射电子显微镜(STEM)纳米云纹技术研究,创新发展基于电子层析原理的STEM三维云纹法,以及开展基于STEM云纹法的原子晶格大面积反演技术研究。利用发展的方法和技术实验研究单晶合金纳观共格相界面失配应变/应力分布及其高温下演化规律,探索单晶合金不同预先筏化方向对蠕变力学性能的影响机制,揭示预筏化单晶合金中相界失配应力(或错配度)在蠕变变形、微损伤萌生/演化中的作用机制,为高温下单晶叶片工作可靠性评估以及为推动单晶叶片制备工艺优化奠定坚实基础。
英文摘要
Ni-based single crystal superalloy is the key material of modern aero-engine’s turbine blades. Subjected to very complicated thermo-mechanical coupling loads during service, the Ni-based single crystal blades are vulnerable to the extremely complex damage and failure behaviors. During creep damage evolution in rafted single crystal superalloy,the mechanism of phase boundary mismatch stress (or mismatch) is still unclear. In combination with our national major demand, this project intends to carry out a comprehensive and systematic research on STEM nano-moiré technology, innovative research on STEM 3D moiré method based on the principle of electron tomography, and research on large area inversion technique of atomic lattice based on STEM moiré method. By using the developed methods, this project focuses on the following issues: experimental studies of the mismatch strain/stress distribution and its evolution under high temperature at the nano-coherent phase interface; exploration of the mechanism of different pre-rafted directions on creep mechanical properties of single crystal superalloy; and revelation of the mechanism of phase boundary mismatch stress (or mismatch) on creep deformation and micro-damage initiation/evolution of pre-rafted single crystal superalloy. The execution of this project will lay a solid foundation for the reliability evaluation of single crystal blade at high temperature and the optimization of the preparation process of single crystal blade.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.addma.2022.102760
发表时间:2022-03
期刊:Additive Manufacturing
影响因子:11
作者:W. Feng;Zhuangzhuang Mao;Yang Yang-Yang;Heng Ma;Kai Zhao;Chaoqi Qi;Ce Hao;Zhanwei Liu;H. Xie-H
通讯作者:W. Feng;Zhuangzhuang Mao;Yang Yang-Yang;Heng Ma;Kai Zhao;Chaoqi Qi;Ce Hao;Zhanwei Liu;H. Xie-H
DOI:10.1039/d1cp05891f
发表时间:2022
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:--
作者:Yao Zhao;Yang Yang;Huihui Wen;Chao Liu;Xianfu Huang;Zhanwei Liu
通讯作者:Zhanwei Liu
DOI:10.1007/s40799-022-00608-y
发表时间:2022-08
期刊:Experimental Techniques
影响因子:1.6
作者:Y. Li;J. Zhao;J. Zhou;Y. Yang;X. Huang;Z. Liu
通讯作者:Y. Li;J. Zhao;J. Zhou;Y. Yang;X. Huang;Z. Liu
DOI:10.2139/ssrn.4181507
发表时间:2023
期刊:Optics and Laser Technology
影响因子:--
作者:Zhuangzhuang Mao;Wei Feng;Heng Ma;Yang Yang;Jiangfan Zhou;Sheng Liu;Yang Liu;Ping Hu;Kai Zhao;Huimin Xie;Guangping Guo;Zhanwei Liu
通讯作者:Zhanwei Liu
DOI:10.1364/optcon.475186
发表时间:2022
期刊:Optics Continuum
影响因子:--
作者:Hongye Zhang;Runlai Peng;Wei Feng;Chao Fan;Zhanwei Liu
通讯作者:Zhanwei Liu
不同偏离角度镍基单晶高温合金疲劳失效行为研究
- 批准号:12372178
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2023
- 负责人:刘战伟
- 依托单位:
微重力环境下充液航天器液体晃动特性可视化观测技术研究与设备研制
- 批准号:11572041
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:108.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:刘战伟
- 依托单位:
电磁式微型冲击加载测试系统研制及在MEMS器件动态力学性能研究中的应用
- 批准号:11372037
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:106.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:刘战伟
- 依托单位:
电子波干涉新技术研究及在微尺度力学性能表征中的应用
- 批准号:11072033
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:40.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:刘战伟
- 依托单位:
高聚物粘结炸药在温度和低冲击耦合载荷作用下动态响应的实验研究
- 批准号:10602010
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:27.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:刘战伟
- 依托单位:
国内基金
海外基金
