文档介绍：沈阳工业大学
开放实验报告
题目：9%V惮晶银基合金的蠕变激活能测定
专业班级：
金材0702
实验室名称：
天气：室温：
姓名：安广
实验室号：
相对湿度：
学号：
实验组号：
实验时间：
年月
成绩：
指导教师：田素贵
批阅时间：
年月
9%V惮晶银基合金的蠕变激活能测定
一、实验目的及意义：
.掌握合金的热处理方法
.掌握金相试样制备及组织观察方法
.掌握拉伸蠕变实验机的使用及蠕变曲线的测量方法
.了解利用蠕变曲线计算合金蠕变激活能的方法。
二、实验设备
.真空定向凝固炉，用于制备单晶试样；
.箱式电阻炉，用于合金的热处理；
. RCL-3 型蠕变试验机，用于蠕变曲线测定；
. JXA-840 型扫描电子显微镜，用于组织形貌观察。
三、实验步骤
.铸态合金经机械研磨和抛光后，在SEMF观察组织形貌；
.对材料进行完全热处理，并进行SEMA织形貌观察；
.将完全热处理态合金加工成拉伸蠕变样品，并置于蠕变试验机中进行拉伸试蠕变曲线测定；
.对蠕变后的样品进行SEMA织形貌观察；
.根据拉伸蠕变曲线计算蠕变激活能。
四、蠕变激活能及应力指数的计算
在高温稳态蠕变期间，单晶合金中的立方相逐渐转变为N-型筏状结构。随蠕变进行，形变位错在基体中运动至筏状相处受阻，热激活促使位错发生攀移而越过相，并使合金的应变速率保持恒定，其应变速率服从 Dorn速率方程：
空岛 P(-) n Do exp好
KT d G RT
Q为蠕变激活能；n为应力指数；T为温度；A为常数；P为常数；G为剪切模量；b 为Burgers矢量；K为Boltzmann常数；R为气体常数；D0是频率因子。
在恒温条件下，(4-1)式可简化为：
ln ss nln constant
(4-2)
在包应力条件下，(4-2)式可简化为：
Q (4-3)
Qapp
Ln ss constant
RT
或 Qapp R( Ln 1ss )(4-4)
jpp 、 t i ，
根据合金的蠕变曲线，应用拐点法可得出稳态蠕变速率。根据式( 4-2)、(4-3)及
(4-4),计算出9%建晶合金在稳态期间的应变速率与温度倒数之间的关系服从如下关系： ln身求 W同温度下的应变速率，绘制曲线如图 (a)所示。根据曲线中
T
数据及方程(4-3),计算出合金在1040c ~1080C范围内的蠕变激活能，9%W\合金的蠕变激活能为Q = 465kJ/mol , 9%怵金的表观应力指数n2= 。

根据应力指数n的数值，可定性反映合金在稳态蠕变期间的变形机制：当 n = 1时，蠕变过程受扩散的控制；n约等于3时，蠕变过程受位错滑移所控制；当 n = 4~6时，蠕变由位错的攀移所控制；当n 6时，是第二相颗粒强化机制。由此，可认为，在试验的温度和施加应力范围内，9%W聿晶合金在稳态蠕变期间，蠕变过程主要受位错攀移所控制。
五、实验结果及分析
(1)铸态单晶合金组织形貌
根据合金的化学成分制备出母合金锭。之后，采用选品法，在高温度梯度真空定向凝固炉中以7mm/min的凝固速度制备出［00