多尺寸颗粒群的析出硬化模型

方程 (10) 中用于计算σP的析出强度方法可以扩展到具有不同强化机制的多尺寸颗粒群:

(1)  

其中g是由粒度范围定义的尺寸组,fg 是该组的体积分数。j是每个尺寸组中的强化机制。 是机制的权重系数,其中RC 是从一种机制转换到另一种机制的临界半径。

图 1:  多尺寸颗粒群强化的示意图

图 1所示,第一组具有三种机制,分别是“弱剪切”,“强剪切”和“弯曲”;第二组仅具有一种机制。这是镍基高温合金中非常典型的γ'强化机制。初生相γ'阻止固溶处理中的晶粒生长并强化晶界,而三级/次生相的γ'粒子则通过弱/强剪切和弯曲机制来进行材料强化。在[2015Gal]中,Galindo-Nava提出了一个统一模型,用于描述弱/强剪切和弯曲机制。该模型自动处理从弱剪切到强剪切到弯曲这一过程。统一临界分切应力τshearing的表达式为,

(2)  

其中l1是切割析出相的主要位错的长度,定义为:

(3)  

临界半径RC的定义为:

(4)  

其中μ 是剪切模量,b是柏氏(Burgers)矢量的大小。在方程 (2)中,平均距离给出,其中

Orowan屈服应力为,

(5)  

其中M是泰勒取向因子。总屈服强度中析出硬化贡献可通过方程 (1) 计算。