MARC

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■035    ▼a(MiAaPQ)Purdue12202826
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a600
■1001  ▼aDing,  Jie.
■24510▼aMicrostructure  and  Thermo-Mechanical  Properties  of  Gradient  Nickel  Alloys▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]▼bPurdue  University.  ▼c2020
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2020
■300    ▼a1  online  resource(202  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  84-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Zhang,  Xinghang.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2020.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aGradient  structured  (GS)  metallic  materials  have  shown  unique  properties  including  the  synergy  of  high  strength  and  good  ductility,  improved  fatigue  and  wear/friction  resistance  etc.  One  of  the  severe  surface  modification  technique,  surface  mechanical  grinding  treatment  (SMGT),  has  been  proven  an  effective  method  for  the  generation  of  gradient  structures  in  metallic  materials.  Most  of  Ni-based  superalloys  are  precipitation  strengthened  and  with  an  extraordinary  combination  of  high  strength,  ductility  and  resistance  to  oxidation  at  high  temperatures.  The  precipitation  behaviors  of  these  materials  are  sensitive  to  their  initial  microstructures.  This  thesis  focuses  on  the  microstructure  evolution  and  mechanical  behaviors  of  two  types  of  gradient  Ni  alloys.GS  Hastelloy  C-22HS  and  Inconel  718  (IN718)  Ni-based  superalloys  were  fabricated  through  the  SMGT  technique.  The  gradient  structures  consist  of  nanograined  (NG)  or  nanolaminate  (NL)  surface  layer  and  the  subsurface  layers  with  deformation  twins.  In  situ  compression  test  results  reveal  that  intergranular  back  stress  may  contributes  to  the  high  work  hardening  capability  of  the  GS  C-22HS  alloy.  Mo-rich  thick  grain  boundaries  (GBs)  formed  in  the  gradient  C-22HS  samples  after  heat  treatment.  In  situ  micropillar  compression  studies  coupled  with  molecular  dynamics  (MD)  simulations  reveal  that  the  Mo-rich  thick  GBs  are  stronger  barriers  than  conventional  thin  GBs  to  the  transmission  of  dislocations,  leading  to  significant  strengthening.  Furthermore,  the  formation  of  thick  GBs  also  contributes  to  the  improvement  of  thermal  stability  of  nanograins  in  the  C-22HS  alloys.  The  gradient  microstructures  in  the  IN718  alloy  changed  the  precipitation  behavior  and  thermal  stability  of  nanograins  in  the  alloy.  The  studies  on  precipitation  behaviors  of  GS  IN718  alloy  reveal  that  η  phase  formed  in  the  severely  deformed  surface  NG  layer  after  annealing  at  700°C.  Thermal  stability  studies  show  that  NG  IN718  alloy  with  grain  sizes  smaller  than  the  critical  value  of  ~  40  nm  is  thermally  more  stable  than  their  coarse-grained  counterpart.  The  underlying  mechanisms  of  strengthening  and  improved  thermal  stability  of  the  gradient  Ni-based  superalloys  are  discussed  based  on  transmission  electron  microscopy  studies  and  MD  simulations.  This  work  suggests  that  tailoring  the  gradient  microstructures  may  lead  to  the  discovery  of  metallic  materials  with  novel  mechanical  and  thermodynamic  properties.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aMechanical  properties.
■650  4▼aStatistics.
■650  4▼aGrain  growth.
■650  4▼aChemical  elements.
■650  4▼aGrain  boundaries.
■650  4▼aNickel  alloys.
■650  4▼aDuctility.
■650  4▼aStrain  hardening.
■650  4▼aStainless  steel.
■650  4▼aStress-strain  curves.
■650  4▼aGrain  size.
■650  4▼aMicrostructure.
■650  4▼aDeformation.
■650  4▼aAlloys.
■650  4▼aShear  strain.
■650  4▼aAnnealing.
■650  4▼aMaterials  science.
■650  4▼aMechanics.
■690    ▼a0463
■690    ▼a0794
■690    ▼a0346
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g84-12B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2020
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16932527▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024

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