Phenomenological Modeling of the Effect of Oxidation on the Creep Response of Ni-Based Single-Crystal Superalloys

Eine neue konstitutive Gleichung, die die Entwicklung der Oxiddicke vorhersagt, wird vorgeschlagen und in einem KristallplastizitätKristallplastizitätsgerüst mit einer auf Härtung basierenden Schadensdichtefunktion implementiert. Das Oxidationsmodell hängt von der anfänglichen Oberflächenrauheit sowie der Menge der akkumulierten plastischen Dehnung und Spannungstriaxialität ab. Die Auswirkung der Oxidation auf das mechanische Verhalten und die Beschädigung wird auf der Ebene der Fließbeanspruchung berücksichtigt, indem die Amplitude der kinematischen Härtung verändert wird. Die oxidationsveränderte kinematische Härtung ist in der Lage, die Auswirkungen der Oxidation auf das mechanische Verhalten, insbesondere die plastische Dehnungsrate im sekundären CreepCreep-Stadium und die Lebensdauer, vorherzusagen. Darüber hinaus wurde das Oxidationsmodell auch in 3D getestet, indem eine Finite-Elemente-Simulation an einem gekerbten Spektrum durchgeführt wird, das einer Kriechbelastung ausgesetzt ist.