镍基单晶合金微纳加工开题报告

全文总字数：8731字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

镍基高温合金材料因其耐高温性，优异的高温力学和高温蠕变性能而广泛应用于航空航天领域，而镍基单晶涡轮叶片是航空发动机的核心组成部分^{[1, 2]}。镍基单晶合金有γ和γ′相组成，不同于其他单晶的单一相结构；同时由于其普遍应用于复杂的造型结构，其加工工艺和精度更显得十分重要。目前，镍基单晶合金的宏观加工出现了严重断裂以及局部磨损等切削缺陷和精度问题^[3]。实验和有限元的方法不能从纳米加工角度分析切削破坏的机理，无法解释加工产生的现象^[4-6]。

1.2 国内外研究现状

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容

本文采用md方法研究ni/ni3al界面对纳米切削过程的影响。通过切削力变化特点和界面微观结构演化过程的研究，揭示了γ/γ′相界面对加工过程的影响。由于切削速度对于切削力和表面粗糙度的影响起主导作用^[19]，通过不同的切削速度研究，发现切削过程中的不同微观结构演化对切削力和表面粗糙度的影响机制。通过上述研究，为镍基单晶合金加工方案的合理制定提供了理论指导。

3. 研究计划与安排

第1-3周完成外文文献翻译以及开题报告

第4-5周完成分子动力学模型的设计

第5-6周完成相关的势函数计算及分析方法

4. 参考文献（12篇以上）

[1] s.c.prasad, i.j. rao, k.r. rajagopal, a continuum model for the creep of singlecrystal nickel-base superalloys, acta. mater. 53 (2005) 669-679.

[2] j.p.wang, z.x. wen, j.w. liang, z.f. yue, typical characteristics for creepfracture cleavage plane of nickel-based single crystal, mater. sci. eng. a 760(2019) 141-151.