[發明專利]一種含Re、Ru鎳基單晶高溫合金蠕變壽命預測方法

有效

• 申請號: 202110650656.8
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113420502B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 李龍飛;韓宏泳;馮強
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G16C20/30
• 分類號: G16C20/30;G06F30/27;G06N20/20;G06N3/0499;G06N3/084;C22C19/05;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 朱艷華

1.一種含Re、Ru鎳基單晶高溫合金蠕變壽命預測方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

1）構建數據集：收集與鎳基單晶高溫合金蠕變壽命相關的數據，構建小型數據集，包括合金成分、測試條件及蠕變壽命；

2）針對1）中構建的數據集，以合金成分、蠕變溫度、蠕變應力為輸入，蠕變壽命為輸出，比較不同機器學習算法的預測能力后，選取BP神經網絡構建壽命模型Model?L；

3）針對1）中構建的數據集，以合金成分、蠕變溫度、蠕變壽命為輸入，蠕變應力為輸出，比較不同機器學習算法的預測能力后，選取BP神經網絡構建應力模型Model?σ；

4）對目標合金的蠕變壽命進行預測時，先采用Model?L模型獲得初始預測壽命值，然后將初始預測壽命作為輸入傳遞給Model?σ，通過準確度更高的Model?σ?獲得預測應力，再根據預測應力與實際測試應力的差別對合金的初始預測壽命值進行判斷和調整，當Model?σ得出的預測應力超過實際蠕變測試應力時，說明在實際蠕變條件下，Model?L得出的初始預測壽命低于合金的實際蠕變壽命，因此增加預測壽命的值，每次增加2h，上限為在初始預測壽命值之上增加1000h，且再次傳遞給Model?σ，反復判斷和調整，直到預測應力與實際蠕變應力接近時，得出合金的最終預測蠕變壽命；當Model?σ得出的預測應力小于實際蠕變測試應力時，說明在實際蠕變條件下，Model?L得出的初始預測壽命高于合金的實際蠕變壽命，因此降低預測壽命的值，每次降低2小時，最低降到10h，且再次傳遞給Model?σ，反復判斷和調整，直到預測應力與實際蠕變應力接近時，得出合金的最終預測蠕變壽命。

2.如權利要求1所述的含Re、Ru鎳基單晶高溫合金蠕變壽命預測方法，其特征在于，步驟1）中所述小型數據集包含153條數據，合金成分包括Ni、Al、Co、Cr、Mo、Re、Ru、Ta、W、Ti、Nb共11種合金化元素，蠕變溫度范圍是950~1150℃，蠕變應力范圍是100~400MPa，對應的蠕變壽命范圍為8.3~1890.4h。

3.如權利要求2所述的含Re、Ru鎳基單晶高溫合金蠕變壽命預測方法，其特征在于，所述153條數據按單晶合金代次劃分為二代單晶合金28組，三代單晶合金62組，四代及以上單晶合金63組。

4.如權利要求1或2所述的含Re、Ru鎳基單晶高溫合金蠕變壽命預測方法，其特征在于，步驟1）中所述小型數據集合金元素的含量范圍是Ni:50.6-70wt.%、Al:5.0-6.2wt.%、Co:1.8-16.5wt.%、Cr:2-7wt.%、Mo:0.4-4wt.%、Re:1.8-6.8wt.%、Ru:0-7wt.%、Ta:3.9-9wt.%、W:3.8-9wt.%、Ti:0-1.04wt.%、Nb:0-1.5wt.%。