某鎳基粉末合金高溫疲勞裂紋擴(kuò)展行為與模型研究

編號：CYYJ03345

篇名：某鎳基粉末合金高溫疲勞裂紋擴(kuò)展行為與模型研究

作者：萬煜瑋 周斌 胡緒騰 江榮 宋迎東 郭秩維 李瑾亮

關(guān)鍵詞： 鎳基粉末高溫合金 疲勞裂紋擴(kuò)展 高溫條件 載荷比 斷口分析 裂紋擴(kuò)展速率模型

機(jī)構(gòu)： 南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院 南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院 中國航發(fā)沈陽發(fā)動機(jī)研究所

摘要： 針對渦輪盤用某鎳基粉末高溫合金材料,開展了高溫疲勞裂紋擴(kuò)展試驗,分析了環(huán)境溫度、載荷比、緊湊拉伸(CT)試件厚度等因素對于疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響規(guī)律,建立和評估了考慮影響因素的裂紋擴(kuò)展速率模型。結(jié)果表明:隨著溫度的升高和載荷比的增大,疲勞裂紋擴(kuò)展速率會顯著增大,而CT試件厚度對于擴(kuò)展速率的影響較小;通過觀測斷口截面發(fā)現(xiàn),在500~700℃內(nèi),疲勞裂紋的擴(kuò)展機(jī)制與溫度之間沒有顯著關(guān)聯(lián),而在700℃下,高載荷比的條件使得裂紋擴(kuò)展斷面更為粗糙;提出了一種溫度相關(guān)的疲勞裂紋擴(kuò)展速率模型,可較好地描述不同溫度下的疲勞裂紋擴(kuò)展曲線;對比了Walker模型和Newman裂紋閉合模型的應(yīng)用效果,發(fā)現(xiàn)Walker模型在描述不同載荷比下的裂紋擴(kuò)展速率方面更為優(yōu)秀。