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《第十八届全国疲劳与断裂学术会议论文摘要集》2016年
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服役组织退化对GH4169合金疲劳裂纹扩展行为的影响

刘杨  王磊  蔡文良  胥国华  赵光普  
【摘要】:研究了长期服役过程中的显微组织演化对航空发动机涡轮盘用GH4169合金的疲劳裂纹扩展行为的影响规律,揭示了合金服役过程中组织劣化对其疲劳裂纹扩展不同阶段的裂纹扩展路径及断裂行为的作用机制。结果表明,与标准热处理的相比,GH4169合金经650℃时效后,疲劳裂纹扩展速率疲劳裂纹扩展速率略有增加,但在不同阶段的变化规律各异。在Paris区,疲劳裂纹扩展速率基本无变化,在近门槛区与快速扩展区,随时效时间的延长,疲劳裂纹扩展速率增加较为明显。合金经750℃长期时效后,随时效时间的延长,疲劳裂纹扩展速率显著增加,而且,疲劳裂纹扩展的门槛值明显降低。在相同时效时间条件下,与650℃相比,GH4169合金经750℃长期时效后的疲劳裂纹扩展速率明显增加。GH4169合金经650℃长期时效后,γ′相和γ″相的粗化,降低了合金的强度;位错由切过方式变为绕过方式通过强化相,断口表面粗糙度降低,弱化了裂纹闭合效应,疲劳裂纹扩展抗力降低,裂纹扩展速率增加。GH4169合金经750℃长期时效后,大量γ″相向长针状δ相的转化,大大降低了合金强度;长针状的δ相阻碍位错滑移,造成强烈的应力集中,成为裂纹扩展的主要路径,弱化了裂纹闭合效应与裂纹尖端屏蔽效应,疲劳裂纹扩展抗力显著降低,裂纹扩展速率显著增加。裂纹闭合效应的主要决定因素为断口表面粗糙度,裂纹尖端应力屏蔽效应则主要由裂纹分支引起。
【作者单位】:东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室 钢铁研究总院高温材料研究所
【关键词】:GH合金 长期服役 组织演化 疲劳 裂纹扩展路径
【分类号】:V231.95
【正文快照】:
服役组织退化对GH4169合金疲劳裂纹扩展行为的影响@刘杨$东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室!沈阳110819 @王磊$东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室!沈阳110819 @蔡文良$东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室!沈阳110819 @胥国华$钢铁研究总院

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