標(biāo)準(zhǔn)解讀

《GB/T 31309-2020 鑄造高溫合金電子空位數(shù)計算方法》是一項國家標(biāo)準(zhǔn)，旨在為鑄造高溫合金材料的電子空位數(shù)提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的計算方法。該標(biāo)準(zhǔn)適用于需要通過理論模型來預(yù)測或分析材料性能的研究與開發(fā)工作，尤其是在航空航天、能源等領(lǐng)域內(nèi)使用的耐高溫金屬材料方面。

標(biāo)準(zhǔn)中定義了電子空位數(shù)的基本概念及其對于理解材料物理性質(zhì)的重要性。它指出，在一定溫度下，金屬內(nèi)部存在自由移動的電子以及由于熱激發(fā)而產(chǎn)生的空穴（即電子空位）。這些空位的存在影響著材料的導(dǎo)電性、磁性等特性。因此，準(zhǔn)確地計算出給定條件下材料中的電子空位數(shù)量對于優(yōu)化設(shè)計具有重要意義。

根據(jù)《GB/T 31309-2020》，計算鑄造高溫合金電子空位數(shù)的方法基于統(tǒng)計物理學(xué)原理，并考慮到了費米-狄拉克分布等因素。具體步驟包括但不限于：確定合金成分、選取合適的參數(shù)值（如絕對零度時的電子濃度）、應(yīng)用相關(guān)公式進(jìn)行計算等。此外，還提供了不同條件下如何調(diào)整輸入數(shù)據(jù)以獲得更精確結(jié)果的指導(dǎo)原則。

該文件詳細(xì)說明了所需的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備過程、計算流程以及可能遇到的問題和解決方案。同時，也強調(diào)了實驗驗證的重要性，建議將理論計算的結(jié)果與實際測量值相比較，以此來檢驗?zāi)Ｐ偷挠行院蜏?zhǔn)確性。通過遵循本標(biāo)準(zhǔn)提供的指南，研究人員可以更好地理解和控制高溫合金材料在特定條件下的行為表現(xiàn)。


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....

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  • 正在執(zhí)行有效
  • 2020-06-02 頒布
  • 2020-12-01 實施
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GB/T 31309-2020鑄造高溫合金電子空位數(shù)計算方法_第1頁
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文檔簡介

ICS7704099

H24..

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T31309—2020

代替

GB/T31309—2014

鑄造高溫合金電子空位數(shù)計算方法

Calculationofelectronvacancynumberincastsuperalloys

2020-06-02發(fā)布2020-12-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

GB/T31309—2020

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標(biāo)準(zhǔn)代替鎳基高溫合金電子空位數(shù)計算方法與相

GB/T31309—2014《》,GB/T31309—2014

比主要技術(shù)變化如下

,:

增加了鈷基鑄造高溫合金電子空位數(shù)計算方法見和

———(2.2、2.4、3.24.2.2);

修改了鎳基鑄造高溫合金電子空位數(shù)計算方法見和年版的第章和

———(2.2、2.34.2.1,20142

4.2);

刪除了電子空位數(shù)矩陣中的銅元素增加了釕元素修改了鎳元素的電子空位數(shù)見表年

———,,(1,2014

版的表

1);

增加了典型高溫合金電子空位數(shù)計算和應(yīng)用實例見附錄

———(B)。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出

。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口

(SAC/TC183)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位北京鋼研高納科技股份有限公司鋼鐵研究總院冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院中國

:、、、

航發(fā)北京航空材料研究院中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動機有限責(zé)任公司

、、。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人吳劍濤吳保平李維燕平戴強宋盡霞李煉李波陳惠霞

:、、、、、、、、。

本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/T31309—2014。

Ⅰ

GB/T31309—2020

鑄造高溫合金電子空位數(shù)計算方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鑄造高溫合金電子空位數(shù)的計算原理計算步驟計算方法和結(jié)果應(yīng)用

、、。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于鑄造高溫合金母合金及鑄件的電子空位數(shù)的計算

。

2計算原理

21鑄造高溫合金強化元素種類多且各合金元素飽和度高易于析出對強度和塑性產(chǎn)生不利影響的

.,,

相該相主要包括σμ相等這些相的析出規(guī)律與合金γ固溶體中合金元素的層電子軌

TCP,、、Laves。d

道未充滿的程度即電子空位數(shù)有關(guān)合金的電子空位數(shù)N值采用式計算

———。v(1):

n

NmiNi

v=v

i()……(1)

式中∑

:

N合金的電子空位數(shù)

v———;

mi合金中γ固溶體的第i個元素的原子分?jǐn)?shù)

———;

Ni第i個元素的電子空位數(shù)

(v)———;

n合金γ固溶體中元素的數(shù)目

———。

22計算電子空位數(shù)時應(yīng)了解合金中的沉淀相鎳基鑄造高溫合金的沉淀相包括硼化物碳化物和

.,。、

相鈷基鑄造高溫合金沉淀相包括硼化物和碳化物扣除這些沉淀相析出所占用的合金元素后確定

γ',。,

固溶體成分然后計算電子空位數(shù)

γ,。

23鎳基鑄造高溫合金電子空位數(shù)計算原則如下

.:

鎳鉻鈦和鉬形成硼化物由此得到析出硼化物以后的元素剩

a)、、(Mo0.5,Ti0.15,Cr0.25,Ni0.10)3B2,

余含量

。

鎳基合金中主要碳化物類型有和假設(shè)形成即

b)MC、M23C6M6C。1/2CMC(Hf,Ta,Nb,Ti,

形成即時或者即

Zr,V)C,1/2CM23C6Cr21(Mo,W)2C6[(W+Mo)≤6%],M6CNiCo2(Mo,

時由此得到析出碳化物以后的元素剩余含量

W)3C[(W+Mo)>6%],。

剩余的鋁鈦鉿鈮鉭原始含量的釩以及原始含量的鉻與倍的鎳形成γ相即

c)、、、、、50%3%,3',Ni3

由此得到析出碳化物硼化物及γ相以后的剩余固溶體成分

(Al,Ti,Nb,Hf、Ta,0.5V,0.03Cr),、'。

利用式計算剩余固溶體平均電子空位數(shù)N

d)(1)v。

24鈷基鑄造高溫合金電子空位數(shù)計算原則如下

.:

鎳鉻鈦和鉬形成硼化物由此得到析出硼化物以后的元素剩

a)、、(Mo0.5,Ti0.15,Cr0.25,Ni0.10)3B2,

余含量

。

鈷基合金中主要碳化物類型

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