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来源:澳大利亚核科学技术组织(ANSTO)

对工业部件使用寿命的洞察

图片来源:澳大利亚核科学技术组织(ANSTO)

了解部件在各种工作条件下的塑性损伤或变形累积,以估计其使用寿命,在技术上具有重要意义。

由ANSTO领导的一组国际研究人员比较了两种新技术,这些技术可用于通过测量微观结构中存在的位错量来评估合金中累积塑性损伤的程度。

主要作者OndrejMuránsky博士说,他们使用电子背散射衍射(EBSD)和高分辨率同步辐射(HRSD)来获得有关由于施加应力而由材料存储的位错的补充信息。

在Acta Materialia发表的研究中,Muránsky和他的女王大学(加拿大),加利福尼亚大学(美国)和阿贡国家实验室(美国)的合作者比较了EBSD和HRSD技术,并开发了Matlab代码,它允许理论估计ESBD数据在宏观层面上的塑性损伤。

Acta Materialia的评论员评论说:“首先,它[论文]编写得很好,很容易理解。作者已经做了很好的尝试,向读者很好地解释了两种不同的方法。其次,作者在评估中非常诚实,并且不试图隐藏这两种方法的缺点。”

该研究通过使用两种方法分析相同的样品来评估这两种技术的优点和缺点。作者使用Ni201,它是高温,辐射和熔盐耐腐蚀合金的模型微观结构,用于未来的能源生产和储能系统。

发现EBSD技术对少量塑性损伤更敏感(最小可检测的位错量为2E12 m-2),而HRSD技术在测量更高的塑性损伤量时更准确(最小可检测的位错量)是1E13 m-2)。

“这种行为突出了EBSD和HRSD在试图量化在服务过程中经历了未知量累积塑性损伤的材料中的位错(塑性损伤)时的互补性,”Muránsky说。

研究人员能够推导出使用EBSD测量的几何必要位错(GND)与使用HRSD测量的相干散射域(CSD)的大小之间的数学关系。

“如果没有Tim Palmer为EBSD和HRSD测量精心准备样品的特殊工作,这项工作是不可能的,”Muránsky说。

ESBD在ANSTO的显微镜设施中进行。 HRSD测量在美国阿贡国家实验室的Advanced Photon Source进行。

作为Bright项目的一部分,在澳大利亚同步加速器上构建新的高级衍射和散射光束线时,ANSTO将提供HRSD。

More information: O. Muránsky et al. On the measurement of dislocations and dislocation substructures using EBSD and HRSD techniques, Acta Materialia (2019). DOI: 10.1016/j.actamat.2019.05.036

原文链接:https://phys.org/news/2019-08-insights-life-industrial-components.html

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