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课题组围绕定向凝固高温合金叶片斜晶缺陷对高温力学性能的影响机制开展研究，相关成果发表在 Materials Science & Engineering A
发布时间：2026-06-08
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- 2026-06-08
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- 课题组围绕定向凝固高温合金叶片斜晶缺陷对高温力学性能的影响机制开展研究，相关成果发表在 Materials Science & Engineering A
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近日，课题组针对重型燃气轮机定向凝固柱状晶叶片中常见的斜晶缺陷问题，系统研究了晶界偏离主应力方向角度对DZ409镍基高温合金高温拉伸性能的影响规律。研究通过定向凝固方法制备含不同晶界偏离角的柱状晶叶片，并在650 ℃和950 ℃下开展高温拉伸实验，结合显微组织表征、断口分析及有限元模拟，揭示了斜晶缺陷对高温变形与断裂行为的温度依赖性影响机制。
研究发现，在650 ℃条件下，随着晶界偏离角由0°增大至9°，合金屈服强度和延伸率显著降低；而在950 ℃条件下，晶界偏离角对屈服强度和延伸率的影响较弱。该差异主要源于不同温度下晶界与晶内相对强度的变化以及裂纹扩展路径的转变：650 ℃下较大的晶界偏离角易导致晶界处应力集中，并诱发裂纹向晶内快速扩展；950 ℃下裂纹更倾向于沿较弱晶界扩展，使材料性能对斜晶角度的敏感性明显降低。
相关成果以“Effect of misaligned grain deviation on high-temperature tensile properties of directionally solidified DZ409 superalloy”为题，发表于材料领域国际期刊 Materials Science & Engineering A（2026年，第968卷，文章号150438）。该研究为定向凝固高温合金叶片斜晶缺陷控制、服役性能评估及制造工艺优化提
