应变幅对第二代镍基单晶高温合金DD11980℃低周疲劳性能的影响（英文）

通过对第二代镍基单晶高温合金DD11在980℃条件下低周疲劳性能测的试及表征,研究了不同应变幅(Δε/2=0.5%～1.2%)对循环应力响应行为和断裂模式的影响,建立了显微组织演变和疲劳行为之间的联系。结果表明,该合金发生了循环软化行为并且随着应变幅的提高,循环软化程度降低。γ'的粗化以及垂直于加载轴方向的γ通道加宽有利于位错运动的进行,因此造成了循环软化。当应变幅为0.5%时,位错回复也是造成循环软化的原因。随着应变幅增加至0.8%后,γ'的粗化以及垂直于加载轴方向的γ通道加宽程度降低,位错在两相界面上发生了塞积,造成了循环软化程度的降低。疲劳失效模式从扩展区的正断模式转变为了瞬断区的剪切断裂模式。本研究有利于建立单晶高温合金涡轮叶片疲劳失效模式、循环应力响应行为和组织三者的关系,对涡轮叶片的设计使用具有一定的指导意义。     

DD6/GH3536高温合金摩擦副摩擦磨损特性研究

为获得航空发动机涡轮叶片和缘板阻尼块的摩擦磨损性能，对DD6单晶高温合金与GH3536高温合金在750 ℃下进行干滑动摩擦磨损性能研究。采用激光共聚焦显微镜（LSCM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等方法，考虑温度、载荷、频率等因素，从体积磨损率、磨损深度、变质层/变形层厚度等角度对材料磨损程度进行评价。结果表明:DD6/GH3536摩擦副磨损形式以粘着磨损为主，对材料造成的损伤以表层组织变形和材料转移特征为主；360~600 N载荷范围内，载荷对DD6/GH3536摩擦副摩擦系数的影响不大，但随载荷增大，磨损严重程度增大。     

高速高温条件下刷式封严环涂层与刷丝摩擦副磨损行为

目的 研究高速高温刮削条件下Ni Cr-Cr₂C₃涂层和SG37合金刷丝组成的摩擦副的磨损行为。方法 利用自制的高速高温刮擦试验机,在不同进给速度和过盈量条件下进行封严环涂层与刷丝摩擦副的高速高温刮削试验。用轮廓测量仪测量刷式封严环表面涂层的磨痕深度。用超景深显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察涂层及刷丝样品的原始形貌和磨痕形貌,并利用配备的EDS能谱仪分析磨痕表面元素成分,同时分析了摩擦过程中的磨损机理。结果 NiCr-Cr₂C₃涂层与SG37A合金刷丝在高速高温刮擦过程中发生了磨粒磨损、黏着磨损和刷丝材料向涂层的转移。刷丝之间也存在摩擦变形和磨损,这主要是由于刷丝与刷丝在磨损过程中发生了高温变形和挤压,由于“拖尾”现象的存在,使刷丝尖端的变形和挤压更加明显,高温下金属流动性的增加进一步促进了菱形的形成。通过分析不同过盈量和进给速度对磨痕深度的影响,发现过盈量和进给速度均对涂层磨痕深度存在影响,随过盈量和进给速度的增加,涂层磨痕深度增大。结论 高速高温的苛刻工况下,刷丝在磨损过程中具有显著的变形...     

航空发动机涡轮叶片超温服役损伤的研究进展EI北大核心CSCD

涡轮叶片是航空发动机的核心热端部件之一,其安全服役对航空发动机的正常运行至关重要。当发动机遭遇非正常工况时,涡轮叶片的服役温度可能急剧上升并超过正常工作允许温度,即发生超温服役。超温可使叶片遭受严重的组织退化,导致叶片提前失效。本文介绍了航空发动机涡轮叶片过热检查和失效分析的方法,详细阐述了超温服役对显微组织与力学性能影响的研究进展。此外,本文还对高温合金超温服役损伤评价、寿命预测和组织修复提出了展望,为叶片服役评价与失效分析及新型高温合金的研制提供了参考借鉴和理论依据。     

微量Hf对大角度晶界含Re双晶合金高温持久性能的影响

采用籽晶法制备含有大角度晶界(约20°)的双晶试板,通过分析不同Hf含量(质量分数:0%,0.4%)的含Re合金晶界处析出相、γ/γ′组织、晶界成分及1100℃/100MPa横向持久性能,研究Hf对晶界组织及高温力学性能的影响。结果表明:Hf显著提高了铸态合金大角度晶界处共晶和碳化物体积分数;热处理后,Hf显著抑制了晶界胞状再结晶组织的形成,含Hf合金的1100℃/100MPa横向持久寿命均显著提高。晶界持久性能与晶界析出相种类、形貌、含量和成分密切相关,而Hf元素在晶界未发现显著的偏聚。本研究对先进镍基单晶合金中晶界缺陷的评价及Hf元素晶界强化作用机制的认识具有一定的指导意义。     

应变幅对第二代镍基单晶高温合金DD11在980℃条件下低周疲劳性能的影响

通过对第二代镍基单晶高温合金DD11在980℃条件下的低周疲劳性能测试及表征,研究了在不同应变幅(△ε/2=0.5~1.2%)对循环应力响应行为和断裂模式的影响。建立了显微组织演变和疲劳行为之间的联系。实验结果表明,该合金发生了循环软化行为并且随着应变幅的提高,循环软化程度降低。γ"的粗化以及垂直于加载轴方向的γ通道加宽有利于位错运动的进行,因此造成了循环软化。当应变幅为0.5%时,位错回复也是造成循环软化的原因。随着应变幅增加至0.8%后,γ"的粗化以及垂直于加载轴方向的γ通道加宽程度降低,位错在两相界面上发生了塞积,造成了循环软化程度的降低。疲劳失效模式从扩展区的正断模式转变为了瞬断区的剪切断裂模式。本研究有利于建立单晶高温合金涡轮叶片疲劳失效模式、循环应力响应行为和组织三者的关系,对涡轮叶片的设计使用具有一定的指导意义。     

GH4169合金板材γ″相在长期时效过程中的粗化行为

为了研究GH4169合金板材长期服役过程中的组织稳定性，采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了GH4169合金板材在600、650、700℃时效处理0～500 h过程中的晶粒尺寸变化与γ″相的粗化行为。经过仔细观察分析和定量测定后发现，在此温度区间内的长期时效过程中GH4169合金晶粒尺寸和δ相没有明显变化，γ″相产生了一定的粗化并且长轴与短轴的比显著增加。粗化规律符合LSW理论，γ″相平均直径的三次方与时效时间成正比，并使用修正的LSW理论获得了γ″相的粗化激活能为268.584 kJ/mol。