長(zhǎng)期時(shí)效對(duì)GH4169合金組織演化及疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響.pdf

1、時(shí)效沉淀強(qiáng)化型高溫合金GH4169系國(guó)內(nèi)航空工業(yè)新型發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的材料之一，主要用于制造渦輪盤(pán)等關(guān)鍵部件。該合金在650℃以下具有良好的強(qiáng)度，塑性及抗疲勞裂紋擴(kuò)展等綜合性能。航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)需在高溫下長(zhǎng)期服役并且受循環(huán)載荷作用，服役過(guò)程中組織發(fā)生演化必然造成疲勞裂紋擴(kuò)展抗力的變化，已有研究主要側(cè)重外在環(huán)境和加載條件對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展的影響，對(duì)于長(zhǎng)期服役過(guò)程中組織演化的內(nèi)在因素的研究較為缺乏，針對(duì)這一問(wèn)題，本文系統(tǒng)研究了GH4169合金在長(zhǎng)期

2、時(shí)效過(guò)程中組織的演化行為及其對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響，揭示合金中組織演變對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響機(jī)制，從而為GH4169渦輪盤(pán)長(zhǎng)期服役過(guò)程中的組織穩(wěn)定性與疲勞壽命評(píng)估提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與理論指導(dǎo)。
　　研究發(fā)現(xiàn)，GH4169合金在650℃下長(zhǎng)期時(shí)效，顯微組織總體未發(fā)生明顯變化。γ'相與γ"相的尺寸隨時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)有所增加，兩者的總體積分?jǐn)?shù)基本保持不變。δ相的形貌為顆粒狀或短棒狀，主要在晶界與孿晶界析出，一部分在晶內(nèi)彌散析出，隨時(shí)效時(shí)間延

3、長(zhǎng)，數(shù)量稍有增加，尺寸基本不變。
　　對(duì)長(zhǎng)期時(shí)效處理后的試樣進(jìn)行疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)，并對(duì)斷口進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明，GH4169合金經(jīng)650℃時(shí)效后，疲勞裂紋擴(kuò)展速率隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)略有增加，在Paris區(qū)增加不明顯，在近門檻區(qū)與快速擴(kuò)展區(qū)增加較明顯;經(jīng)750℃時(shí)效后，疲勞裂紋擴(kuò)展速率隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)明顯增加，疲勞門檻值有降低的趨勢(shì)。其主要原因是γ"相，γ'相的粗化，以及750℃時(shí)效后，大量γ"相向長(zhǎng)針狀δ相轉(zhuǎn)化，降低了合金的強(qiáng)度，削弱了