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原文传递一种单晶高温合金弹性常数的测定方法

专利名称：	一种单晶高温合金弹性常数的测定方法
摘要：	本发明公开了一种单晶高温合金弹性常数的测定方法，属于单晶合金的物性参数测定技术领域。首先采用籽晶法制备两种特定三维取向的单晶高温合金板，第一种单晶板的一次取向和二次取向分别为<001>和<100>，第二种单晶板的一次取向和二次取向分别为<011>和<110>。在料板上切取长度方向平行于单晶板一次取向的长方形弹性模量试样，采用敲击共振法分别测出第一种试样的杨氏模量E<001>、剪切模量G<001>‑<100>和第二种试样的剪切模量G<011>‑<110>。根据测得的一个杨氏模量和两个剪切模量，可简便计算出单晶高温合金的三个弹性常数C11、C12和C44。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	中国科学院金属研究所
发明人：	刘金来;叶荔华;周亦胄;李金国;孙晓峰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910649275.0
公开号：	CN110412126A
代理机构：	沈阳科苑专利商标代理有限公司
代理人：	于晓波
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号
主权项：	1.一种单晶高温合金弹性常数的测定方法，其特征在于：该方法包括如下步骤： (1)制备两种具有特定三维晶体取向的矩形板状单晶料板，分别为<001>-<100>取向和<011>-<110>取向； (2)从步骤(1)制备的单晶料板上切取用于测试弹性模量的矩形板状单晶样品； (3)单晶样品杨氏模量和剪切模量的测定； (4)弹性常数C11、C12和C44的计算。 2.根据权利要求1所述的单晶高温合金弹性常数的测定方法，其特征在于：步骤(1)中，采用籽晶法制备所述矩形板状单晶料板，制备过程中，采用带有二次取向基准面的籽晶来控制单晶料板的三维取向，籽晶腔的直径为10mm，高度为20mm，二次取向基准面的宽度为6-8mm；缩颈的直径为4mm，缩颈的高度为6mm。 3.根据权利要求1所述的单晶高温合金弹性常数的测定方法，其特征在于：步骤(1)中，所述<001>-<100>取向是指单晶料板的一次取向(长度方向)为<001>、二次取向(宽度方向)为<100>；所述<011>-<110>取向是指单晶料板的一次取向(长度方向)为<011>、二次取向(宽度方向)为<110>。 4.根据权利要求3所述的单晶高温合金弹性常数的测定方法，其特征在于：步骤(1)中，单晶料板的一次取向和二次取向与名义取向的偏差角不大于5°。 5.根据权利要求1所述的单晶高温合金弹性常数的测定方法，其特征在于：步骤(2)中，在单晶料板上切取矩形板状弹性模量样品时，弹性模量样品的长边沿着单晶料板的一次取向，弹性模量样品的短边平行于单晶料板的二次取向，弹性模量样品的板面平行于单晶料板的板面。 6.根据权利要求1所述的单晶高温合金弹性常数的测定方法，其特征在于：步骤(3)中，采用敲击共振法测量样品在不同温度的杨氏模量和剪切模量，包括<001>-<100>取向单晶样品的杨氏模量E<001>、<001>-<100>取向单晶样品的剪切模量G<001>-<100>和<011>-<110>取向单晶样品的剪切模量G<011>-<110>。 7.根据权利要求1所述的单晶高温合金弹性常数的测定方法，其特征在于：弹性常数C11、C12和C44的计算过程如下： C44根据公式(1)直接获得；根据弹性常数矩阵和柔性常数矩阵互逆的关系，可得到关于S12、C11、C12的两个方程公式(2)和公式(3)，将公式(2)、公式(3)与公式(4)联立建立三元方程组，从而解出C11、C12； C44＝G<001>-<100> (1)； C11S11+2C12S12＝1 (2)； C11S12+C12S11+C12S12＝0 (3)； G<011>-<110>＝(C11-C12)/2 (4)；其中：公式(2)和公式(3)中，S11＝1/E<001>。
所属类别：	发明专利