GH4698合金高温低周疲劳性能分析

研究了GH4698合金650℃时应变控制条件下的高温低周疲劳性能。结合疲劳试验数据,分析了合金的循环应力响应、循环应变响应及应力应变滞后回线,探讨了GH4698合金的疲劳性能。结果表明:GH4698合金在应变幅较低时具有良好的抗疲劳性能,而在较高应变幅时抗疲劳性能较差;在应变幅较低时合金会发生循环硬化和软化现象,而在应变幅较高时合金只发生循环硬化现象;随着应变幅的增加合金的循环韧性提高。     

激光粉末床熔融GH3536合金高温低周疲劳行为研究

激光粉末床熔融（L-PBF）技术在制备结构复杂合金上具有独特优势。研究了经热处理工艺改善的L-PBF成形GH3536合金的组织特征和855℃下的高温低周疲劳行为,揭示了热处理工艺对组织结构和疲劳性能的影响。结合多种疲劳寿命预测模型分析,深入探讨了L-PBF成形GH3536合金在不同应变幅下的疲劳损伤行为,对增材制造试样高温低周疲劳寿命预测和增材制造零部件的应用具有重要意义。     

GH4033镍基合金高温低周疲劳行为的研究

研究分析了GH4033镍基合金在400-700％的疲劳循环应力行为和疲劳寿命曲线。用扫描电镜对疲劳试样的断口进行了观察。结果表明,高温下的应变可较好地控制试验合金疲劳过程中的弹性抗疲劳性能,塑性抗疲劳性能在相同的应变范围内随温度升高而降低。     

喷丸强化对GH4169合金孔结构高温低周疲劳性能的影响

螺栓结构是航空发动机盘件的重要连接结构,但服役时存在结构应力集中的螺栓孔结构受到大载荷作用,容易发生疲劳失效。根据高压压气机盘螺栓孔结构设计中心孔板材疲劳试样,对中心孔板材疲劳试样进行喷丸强化,研究了原始、高强度和低强度喷丸工艺等3种状态下表面粗糙度和残余应力场,并表征了3种状态下的高温低周疲劳性能。结果表明:相比铰孔状态,大强度的喷丸工艺使孔壁表面粗糙度显著增大,并且在倒角区域出现喷丸塑性流动金属的堆积,虽然引入了深度较大的残余压应力场,但仍然使得疲劳性能有所降低;小强度喷丸后疲劳性能有所提高但分散度增大。通过断口可以看出,原始和小强度喷丸后疲劳源萌生在孔壁处,呈多源疲劳断口;大强度喷丸后疲劳源萌生在孔边倒角区域,为单源断口。     

H4698合金高温低周疲劳性能分析

研究了GH4698合金650℃时应变控制条件下的高温低周疲劳性能.结合疲劳试验数据,分析了合金的循环应力响应、循环应变响应及应力应变滞后回线,探讨了GH4698合金的疲劳性能.结果表明:GH4698合金在应变幅较低时具有良好的抗疲劳性能,而在较高应变幅时抗疲劳性能较差;在应变幅较低时合金会发生循环硬化和软化现象,而在应变幅较高时合金只发生循环硬化现象;随着应变幅的增加合金的循环韧性提高.     

镍基铸造高温合金低周疲劳研究进展

镍基铸造高温合金具有优异的高温性能,广泛应用于航空发动机涡轮叶片等热端部件之中。航空发动机涡轮叶片是发动机中工作环境最为恶劣、结构最为复杂的零件之一,在发动机运行过程中所产生的高温交变应力的作用下,合金承受着严重的应力、应变循环损伤,裂纹往往在合金中的薄弱区域形成并扩展,使合金以低周疲劳的模式失效,严重影响了合金的服役寿命,因此对合金低周疲劳性能的研究尤为重要。本文详细阐述了影响镍基铸造高温合金低周疲劳性能的表面缺陷、内部组织及缺陷、晶体取向和低周疲劳试验条件等四方面因素,从位错运动方式和形态变化特点出发,研究了不同温度下镍基铸造合金的变形机制,最后总结了合金低周疲劳寿命预测的应力应变准则、能量准则、损伤累积准则及临界面和临界距离准则。     

GH3044的低周疲劳行为研究

研究了镍基高温合金GH3044在室温和600℃的低周疲劳行为,对循环应力-应变和应变寿命数据进行了分析,给出了GH3044合金在此温度下的疲劳参数.合金的循环应力响应行为在室温下呈现循环硬化而后软化的特征,而在600℃时呈现循环硬化的特征,原因在于循环变形过程中位错之间以及位错与析出相之间的相互作用.Coffin-Ma...     

超临界水冷堆候选高温合金低周疲劳性能研究

采用MTS材料试验机研究了作为超临界水冷堆候选材料的Inconel-718、Incoloy-825、Incoloy-800H 3种高温合金,在650℃和室温、±0.5%应变幅的低周疲劳性能,并采用扫描电镜对试验后样品进行了断口分析。结果表明:在两种温度条件下,718的疲劳寿命均最高。温度对3种高温合金的稳态迟滞回线面积和弹性变形量几乎无影响;718的稳态迟滞回线面积远低于825和800H,而弹性变形量几乎达到825和800H的2倍,有利于提高其疲劳寿命。在循环变形过程中,718呈循环软化状态,825和800H呈先循环硬化再循环饱和状态,且在高温下循环硬化效应更明显。在650℃低周疲劳试验后,718样品断口表面的疲劳间距不足1μm,而对于825和800H则分别达到2.28和2~20μm,进一步表明了718在3种材料中低周疲劳性能最好。     

核电用GH4169合金棒材315℃低周疲劳性能研究

采用轴向总应变控制方法研究核电用GH4169棒材在其工作温度315℃下的低周疲劳性能。结果表明,GH4169棒材的低周循环应力-应变行为符合非线性关系式。棒材的循环应变强化指数和循环强度系数分别为0.050 2和1 438.47。棒材315℃下低周疲劳应变-分析寿命符合关系式。     

低膨胀高温合金GH909再结晶研究

采用X射线衍射和金相显微组织分析技术,研究了低膨胀高温合金GH909再结晶的开始与终了温度。结果表明：GH909合金再结晶的开始与终了温度分别为915℃和980℃,995℃后再结晶晶粒开始长大,但比较缓慢。     

新型单晶高温合金WZ4的高温低周疲劳行为

研究了新型单晶镍基高温合金WZ4在980℃下的低周疲劳行为,包括合金的循环应力-应变响应和应变-寿命特征;利用Manson-Coffin模型、拉伸滞回能模型、三参数幂函数模型、三参数能量模型和幂指函数模型对寿命数据进行拟合分析。结果表明,该合金在980℃时呈明显的循环稳定特征;裂纹主要萌生于试样表面,小应变范围下呈单源特征,大应变范围下呈多源特征;三参数幂函数模型的寿命预测精度最优。     

第二代单晶高温合金的低周疲劳行为

研究了含0.34%Hf DD6单晶高温合金在760℃下的低周疲劳行为,对其疲劳裂纹的萌生与扩展进行了分析。结果表明,含0.34%Hf DD6合金比含0.10%Hf的疲劳寿命稍有降低;其损伤以弹性损伤为主。疲劳裂纹萌生于试样表面、亚表面或试样内部后,先沿垂直应力轴方向扩展,后沿{111}面扩展。其断裂机制为类解理断裂。断口上有典型的疲劳条带。断裂组织分析表明,位错主要在基体通道中扩展,变形后期切过γ'相,形成滑移带。     

FGH97高温合金不同控制模式低周疲劳性能研究

研究了氩气雾化制粉+热等静压+热处理的全尺寸FGH97合金盘件不同位置组织、650℃拉伸性能、应力和应变控制方式低周疲劳性能及其断口形貌,结果表明：盘件不同位置晶粒度、γ′相尺寸形貌相似,650℃抗拉强度在1325-1340MPa间,650℃屈服强度1010-1025MPa。应力控制低周疲劳寿命（Nf）均值约200000周次,Weibull分布尺度因子η=215194,尺寸＜80μm的夹杂物对Nf影响不明显。应变控制Nf＜20000周次时,η=14622,Nf＞20000周次时,η=44342;夹杂物面积变化引起Nf值Weibull分布特征值β不同。两种控制方式下,疲劳断口裂纹源都主要由夹杂物引起,断口形貌无明显差异。应变控制对夹杂物更敏感。     

DD6单晶高温合金低周疲劳断裂特征的研究

对DD6单晶高温合金在高温低周（980 ℃、760 ℃）及疲劳/蠕变交互作用的断裂特征进行了研究。结果表明：DD6单晶高温合金高温低周疲劳断口往往呈多源开裂特征,裂纹萌生于试样的表面或亚表面,疲劳裂纹在刚萌生时沿着一定的小平面进行扩展,扩展区主要由垂直于裂纹扩展方向的疲劳条带和河流花样组成,瞬断区为类解理台阶形貌,裂纹扩展初期断口基本与主应力方向垂直,随着疲劳裂纹的扩展,断口呈现与主应力约成45°的平面特征;低周疲劳/蠕变交互作用的断裂特征与相同应变条件下低周疲劳断口总体形貌相似,但也一些不同之处,如断口整体氧化严重、疲劳扩展区面积明显减小。     

铸造Ni基高温合金K417的高温低周疲劳行为

研究了铸造Ｎｉ基高温合金Ｋ４１７在６５０－９００℃温度范围内总应变控制条件下的低周疲劳性能和断裂行为。对应变－寿命数据和循环应力－应变数据进行了分析,进而给出了Ｋ４１７合金在不同实验温度下的应变疲劳参数。合金在循环形变过程中可表现为循环硬化,循环软化或循环稳定。     

铸造镍基高温合金M963的高温低周疲劳行为

对铸造镍基高温合金M963在900℃下的低周疲劳行为进行了研究,实验采取轴向总应变控制,应变速率分别为4×10-3 s-1和1×10-4 s-1.结果表明:在相同的总应变幅下,合金在低应变速率下具有较低的寿命,这归因于与时间相关的机制如氧化的损伤作用.疲劳断面以及纵向剖面的SEM分析表明,疲劳裂纹通常萌生于试样表面或亚表面的碳化物或铸造缺陷处.而当应变速率较低时,某些裂纹会在试样表面的枝晶间区域萌生.两种应变速率下疲劳裂纹开裂均呈穿晶形式.     

一种镍基高温合金的低周疲劳性能

研究了一种镍基高温合金在不同温度下的低周疲劳性能,分析了疲劳断口。结果表明,该合金循环应力响应行为表现出对温度和外加总应变幅很强的依赖关系,不同的循环应力响应行为可归因于位错、强化相和合金元素间复杂的交互作用。合金疲劳寿命与温度、外加总应变幅、氧化损伤程度有关。疲劳断裂行为受外加应变幅和氧化影响很大。     

粉末冶金高温合金FGH97的低周疲劳断裂特征

研究了粉末冶金镍基高温合金FGH97在650℃,30—980 MPa,1 Hz实验条件下的低周疲劳断口的宏观及微观特征,裂纹源的类型及其形貌特征,以及裂纹源的位置、缺陷类型、形状和尺寸对低周疲劳寿命的影响.结果表明,在本次实验条件下该合金的低周疲劳寿命均超过了5000 cyc;统计得出,低周疲劳断口裂纹源在表面的试样占23%,在亚表面的占47%,在试样内部的占30%;裂纹源分平台、粉末颗粒、夹杂物3种类型,其中平台类型约占5%,粉末颗粒间断裂占15%,夹杂物占80%.由统计分析和计算得出,不同类型裂纹源对疲劳寿命的影响程度不同:夹杂物最严重,其次为异常粉末颗粒,再次为局部塑性变形.     

定向凝固合金DK3的高温低周疲劳行为

研究了镍基定向凝固高温合金DK3和普通铸造合金K3在760℃应变控制和应力控制下的高温低周疲劳行为。结果表明:这两种合金的高温低周疲劳行为可以用常规的应力疲劳曲线来表征。DK3合金不存在“过渡疲劳寿命”N_T,K3合金则很低。在各种不同应变或应力水平下,DK3合金的低周疲劳寿命高于K3合金,当应力水平为785至980MPa时,其寿命约差1倍,当应力水平为490至685MPa时,则差2倍多。     

K40S钻基高温合金的高温低周疲劳行为Ⅰ.疲劳性能

研究了K40S钴基高温合金在700℃和900℃温度条件下由应变控制的高温低周疲劳行为.对循环应力-应变数据和应变-疲劳寿命数据进行了分析,进而给出了K40S合金在此温度范围的疲劳参数.结果表明:与传统X-40合金相比,K40S合金具有优异的抗高温低周疲劳性能;合金的应力-应变响应行为在700℃时,呈现为循环强化,而在900℃时,为初期强化随后软化,且随着总应变幅的增加,强化效果均增强.上述行为归因于循环形变过程中位错-位错,位错-析出相及固溶原子间的相互作用.