夹杂物对FGH96合金低周疲劳寿命的影响及寿命预测

本文通过人工植入Al2O3 和SiO2夹杂物的方法，制备含不同尺寸夹杂物的FGH96合金低周疲劳试样，在650℃下进行不同应变幅的低周疲劳试验，对试样断口进行观察、统计分析，定量分析了夹杂物的尺寸、位置、种类和外加载荷应变幅对低周疲劳寿命的影响，建立了夹杂物特性与低周疲劳寿命的关系。结果表明，应变幅为0.8%，疲劳源区以内部夹杂物为主；当应变幅为0.9%时，疲劳源区为表面夹杂物和不含夹杂物的试样表面的占比增大；当应变幅为1.0%和1.2%时，疲劳源区全部为不含夹杂物试样表面；随应变幅自0.8%增至1.2%，源区位置逐渐由内部夹杂物向表面夹杂物、不含夹杂物的试样表面转移。在应变幅为0.8%时，建立了内部和表面夹杂物面积与低周疲劳寿命的定量关系式，研究了夹杂物种类对低周疲劳寿命的影响，在一定夹杂物尺寸范围内，SiO2夹杂物比Al2O3夹杂物对低周疲劳寿命危害更大，其原因在于SiO2夹杂物周围由于γ’相贫化区的存在而产生的粗大晶粒降低了合金的低周疲劳寿命，同时，研究了夹杂物距试样表面距离与低周疲劳寿命的关系。

Effect of Inclusions on the Low Cycle Fatigue lifetime and Life Prediction in Powder Metallurgy Superalloy FGH96