【摘 要】
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Inconel718镍基合金材料具有耐腐蚀性、抗氧化性和抗冲击性等优点,是应用最为广泛的高温合金材料,常被用于航空发动机、医疗器械、新能源发电、化学化工等领域。这类材料通常在高温环境下,复杂机械载荷耦合作用下服役,极端工况下材料失效破坏导致的重大事故时有发生,重要原因是对材料的损伤机制不清晰,难以实现质量严控,因此,要着力开展Inconel718镍基合金的力学性能测试评估。现阶段缺乏不同温度环境下
【基金项目】
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国家重点研发计划重大仪器项目:高温高频材料力学性能原位测试仪器开发与应用,2018YFF01012406,2018.10-2021.12； 国家杰出青年科学基金项目:材料微观力学性能原位测试原理与技术,51925504,2020.01-2024.12； 国家自然基金创新群体:机械系统仿生理论与技术基础,52021003,2021.
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Inconel718镍基合金材料具有耐腐蚀性、抗氧化性和抗冲击性等优点,是应用最为广泛的高温合金材料,常被用于航空发动机、医疗器械、新能源发电、化学化工等领域。这类材料通常在高温环境下,复杂机械载荷耦合作用下服役,极端工况下材料失效破坏导致的重大事故时有发生,重要原因是对材料的损伤机制不清晰,难以实现质量严控,因此,要着力开展Inconel718镍基合金的力学性能测试评估。现阶段缺乏不同温度环境下,基于数字图像相关法的Inconel718镍基合金力学性能原位测试研究。本文综合分析国内外原位测试技术、测试仪器和Inconel718镍基合金的研究现状,以实验室自主研制的高温拉伸-弯曲复合加载材料力学性能测试仪器为基础,对电液伺服闭环控制系统进行综合分析,建立双向拉伸同步控制数学模型,开展相关试验,验证静动态机械加载模块的系统稳定性。开发基于数字图像相关法（DIC）的应变测量系统,重点阐述系统硬件组成、核心算法和软件架构三部分,利用自主研制的应变测量系统对Inconel718镍基合金开展力学性能测试试验,并结合商业化应变测量系统开展对标试验和相关拓展研究。基于拉伸测试、弯曲测试、高温拉伸测试和高温预拉伸-弯曲测试原理,结合光学显微技术对Inconel718镍基合金试样的表征变形机制和微观组织变化规律开展试验研究,探究拉伸加载速率对Inconel718镍基合金试样力学性能的影响;利用高温应变测量系统对Inconel718镍基合金开展不同温度下的拉伸试验和预拉伸-弯曲试验,利用新的理论方法计算试样的弯曲挠度和抗弯刚度,探究温度对Inconel718镍基合金拉伸力学性能的影响。
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