第1章 概论 1
1.1 高温合金的概念与分类 1
1.2 定向凝固高温合金的技术发展 2
1.3 定向凝固高温合金的基本特点 7
1.4 定向凝固高温合金的应用 12
1.5 定向凝固高温合金的常见缺陷 14
1.6 定向凝固高温合金的发展前景 16
参考文献 18
第2章 定向凝固高温合金的再结晶及其基本特点 20
2.1 变形金属再结晶的基本概念 20
2.1.1 回复 20
2.1.2 再结晶及晶粒长大 22
2.1.3 影响再结晶的主要因素 23
2.1.4 金属再结晶温度的测定 25
2.1.5 动态再结晶 26
2.2 定向凝固高温合金再结晶的基本特点 27
2.3 定向凝固高温合金再结晶温度及其测定 32
2.3.1 再结晶温度 32
2.3.2 再结晶温度的确定方法 32
2.3.3 动态再结晶及其测定 37
2.3.4 常见定向凝固和单晶高温合金的再结晶温度 38
2.4 小结 38
参考文献 39
第3章 定向凝固高温合金再结晶的主要影响因素 40
3.1 合金元素对再结晶的影响 40
3.2 变形程度对再结晶的影响 42
3.2.1 三点弯曲变形量 42
3.2.2 扭转变形量 43
3.2.3 喷丸工艺 47
3.3 热处理温度对再结晶的影响 49
3.4 热处理保温时间对再结晶的影响 51
3.5 变形速率对再结晶的影响 51
3.6 变形保持时间对再结晶的影响 54
3.7 不同工艺对再结晶的影响 57
3.8 再结晶的物理本质 58
3.9 小结 60
参考文献 60
第4章 再结晶对定向凝固高温合金性能的影响 62
4.1 持久行为 62
4.1.1 圆棒持久行为 62
4.1.2 板材持久行为 65
4.2 室温低周疲劳行为 69
4.3 高温低周疲劳行为 75
4.3.1 圆棒低周疲劳行为 75
4.3.2 板材低周疲劳行为 81
4.4 含再结晶叶片的高周疲劳行为 85
4.5 再结晶对弹性模量的影响 86
4.6 小结 89
参考文献 89
第5章 含再结晶层定向凝固高温合金的力学行为 91
5.1 “表层／基体”材料系统失效分析的力学基础 91
5.2 多层结构系统的应力分析 92
5.2.1 多层结构系统 92
5.2.2 许可的应力状态 93
5.3 简化结构的应力分析 94
5.3.1 简化后的结构 94
5.3.2 结构应力状态的分析 95
5.3.3 结构的应变余能 100
5.3.4 变分力学的分析方法 103
5.4 含再结晶表层定向凝固高温合金的计算结果与分析 105
5.4.1 扰动应力随裂纹间距p的变化关系 107
5.4.2 扰动应力随厚度比λ的变化关系 109
5.5 材料性能的差异对扰动应力的影响 116
5.6 小结 118
参考文献 119
第6章 再结晶对定向凝固高温合金叶片损伤行为的计算机模拟 121
6.1 再结晶对叶片应力场和损伤演化过程的影响规律 122
6.1.1 表面再结晶对定向凝固高温合金构件应力场的影响 122
6.1.2 再结晶对DZ4叶片损伤演化行为的影响 127
6.2 再结晶对高温低周疲劳寿命影响的理论计算 137
6.3 再结晶对叶片高温疲劳／蠕变寿命的影响 143
6.4 小结 156
参考文献 156
第7章 定向凝固高温合金的动态再结晶 157
7.1 动态再结晶的基本概念 157
7.2 动态再结晶的基本过程 158
7.2.1 一般金属材料的动态回复和动态再结晶 158
7.2.2 定向凝固高温合金的动态再结晶 160
7.3 动态再结晶的基本形态 172
7.3.1 表面氧污染导致的动态再结晶 172
7.3.2 铸造等轴晶和雀斑引发的动态再结晶 173
7.3.3 枝晶间的动态再结晶 176
7.4 动态再结晶的控制 176
7.5 小结 177
参考文献 177
第8章 含再结晶层定向凝固高温合金叶片的疲劳断裂 178
8.1 疲劳断口特征 178
8.2 疲劳裂纹萌生 181
8.3 疲劳裂纹扩展 183
8.4 含再结晶层定向凝固高温合金叶片断裂的实例分析 184
8.4.1 叶片叶身裂纹和断裂故障的特点 184
8.4.2 叶片的再结晶模拟 186
8.4.3 叶片再结晶形成过程及原因分析 186
8.4.4 叶片细节结构设计分析 188
8.4.5 瞬断区大的影响因素分析 190
8.4.6 再结晶对叶片疲劳寿命的影响 191
8.4.7 叶片裂纹与断裂失效的基本模式与原因 193
8.5 改善定向凝固高温合金叶片疲劳抗力的技术措施 193
8.5.1 改善合金纯净度 194
8.5.2 控制合金固溶处理冷却速率 195
8.6 小结 198
参考文献 199
第9章 定向凝固高温合金再结晶的检测与控制 201
9.1 金相检测 201
9.1.1 再结晶宏观检查 202
9.1.2 再结晶深度检测 203
9.2 X射线衍射 204
9.3 无损检测 206
9.4 工艺控制 209
9.5 定向凝固高温合金叶片再结晶的控制标准 211
9.5.1 标准中特定的术语和定义 212
9.5.2 再结晶的评定 213
9.6 小结 215
参考文献 216
附录 与本书内容相关的论文 217