GH36合金持久缺口敏感性与蠕变和疲劳及其交互作用下的裂纹扩展速率

研究了GH36合金持久缺口敏感性对裂纹扩展速率的影响。结果表明:通过软化的热处理制度来改善材料的持久塑性达到消除持久缺口敏感性的目的,对在蠕变或以蠕变为主的应力条件下延缓裂纹的扩展具有重要意义;而在低周疲劳或以疲劳为主的应力条件下,裂纹扩展速率对强度敏感,而与材料是否存在持久缺口敏感性无关;提高强度可显著提高材料的抗低周疲劳裂纹扩展能力。为使材料在蠕变、疲劳以及蠕变疲劳交互作用下都只有高的抗裂纹扩展能力,应对材料进行强韧化。     

GH132合金盘材缺口对疲劳及蠕变/疲劳交互作用下的力学性能的影响

GH_(132)合金虽不具有持久缺口敏感性,但仍存在着低周疲劳的缺口敏感。蠕变/疲劳交互作用的断裂寿命曲线,无论是光滑还是缺口都具有一个最大值的“鼻子曲线”。在“鼻子”的上部合金存在缺口敏感性,而在“鼻子”的下部和“鼻子”区域,缺口试样寿命高于光滑试样寿命。本文提出涡轮盘材料的发展应在提高强度的同时,不断改善塑性,以达到“强韧化”的效果。     

Mg、Zr对GH_(33)A合金高温疲劳以及静、动态蠕变行为的影响

本文研究了含Mg、Zr与不含Mg、Zr两种GH33A合金的高温疲劳和静、动态蠕变行为。结果表明,微量元素Mg、Zr对提高疲劳性能不显著,也不能改善疲劳缺口敏感性。缺口疲劳性能取决于缺口的几何参数Kt与λ,材料的光滑疲劳极限和平均晶粒尺寸微量元素Mg、Zr的良好作用主要表现在静态蠕变条件下,充分发展和延长了蠕变第Ⅱ和第Ⅲ阶段,增加蠕变断裂延伸率,并大大提高断裂寿命。这种良好作用在恒载且迭加有疲劳交变应力的动态蠕变条件下仍然保持。     

微量元素Mg对GH698高温合金蠕变疲劳及其交互作用的影响和机制的研究

本文研究指出,微量元素Mg能大幅度地提高GH698合金的蠕变断裂时间及断裂塑性,在不明显影响最小蠕变速率条件下延长蠕变第二和第三阶段的持续时间。Mg对高温1Hz下的拉压对称疲劳无影响,但一旦存在疲劳蠕变交互作用,Mg的有利作用就显示出来了。AES分析了Mg在蠕变过程中行为,在无应力条件下晶界偏聚的Mg,在蠕变应力作用下,晶界Mg偏聚先均匀化,再向蠕变孔洞富集,同时有减少S偏聚的倾向,导致减慢蠕变孔洞长大速率,延长蠕变第二和第三阶段。     

保载时间对GH220合金周期持久断裂行为的影响

本文研究了在不同保载时间下GH220合金周期持久断裂行为。采用了二种热处理工艺(等温弯晶工艺和标准直晶工艺)。结果表明,在750,800,850及900℃,保载时间为0—32min及∞持久条件下,二种晶界状态的GH220含金都不符合线性累积损伤规则sum(Δt/t_r)+N_i/N_f=1。一般表现为明显地强化。实验表明,保载时间对GH220合金的周期持久断裂寿命有很大影响。随着保载时间的变化,断裂寿命出现一个最大值。当保载时间小于3min时有弱化的趋势。本文通过TEM,SEM及金相等手段,研究分析了保载时间严重影响GH220合金断裂寿命的微观机制并从位错组态、位错结构及滞弹性等角度解释保载时间影响GH220合金不同的周期持久强化程度。     

Inconel 718合金短管高温低周疲劳行为

基于位移循环加载试验,对反应堆压力容器密封元件Inconel 718合金O形环短管试样变形幅控制下进行了常温和300℃高温低周疲劳试验研究.结果表明,在循环加载中试样发生接触力松弛,当位移压缩比峰值不低于8%且压缩比幅值超过0.6%时试样会产生低循环疲劳失效.采用弹塑性接触有限元方法对引发疲劳裂纹的试样危险局部的应力应变进行了分析,给出了位移压缩比幅值与危险局部应变幅值的短管疲劳寿命估算式.疲劳试样断口微观分析表明,在初始大变形引起的裂纹萌生区,断口微观形貌表现为晶体滑移与解理撕裂,而在裂纹扩展区表现为解理撕裂与疲劳辉纹共生的混合型裂纹扩展.     

GH169合金低周疲劳行为的研究

在360℃,550和650℃下,对涡轮盘用GH169镍基高温合金的低周疲劳(LCF)特性进行了研究。结果表明,GH169具有较好的低周疲劳特性,在实验范围内,具有马辛效应,其应力—应变曲线呈软化趋势。低周被劳寿命可由塑性应变能表达。其低周疲劳性能随温度升高而变差。     

枝晶间一次相对熔铸GH136合金低周疲劳性能的影响

本文对熔铸GH136合金的研究结果表明:存在于枝晶间的大的未溶一次相粒子能降低材料的低周疲劳性能。粒子的作用机构有两个,其一是激发主裂纹的早期萌生,其二是自身形成内疲劳源,通过内源的生长及与主裂纹的联结加速材料的破坏。 这两种作用机构均与裂纹扩展速率有关。在高裂纹扩展速率下(或高应力幅值),粒子的有害作用被减弱,反之,其有害作用加强。采用提高固溶温度的方法可以有效地去除这些一次相粒子,使材料在低交变应力范围的性能得以改善。     

多缺口参数对磁滞合金棒材应力分布的影响

研究多重缺口参数对磁滞合金棒材应力集中水平的影响.建立磁场环境下磁滞合金试件的力学模型,计算缺口根部应力应变,分析多缺口参数对应力集中系数的变化规律.结果表明:在径向均布磁场与轴向拉伸载荷耦合时,多缺口模型可以降低单缺口模型缺口根部的应力集中,缺口间距、缺口深度对缓和应力集中影响显著.     

GH132合金疲劳蠕变交互作用下裂纹扩展速率研究

通过对650℃、不同应力条件下GH132合金的裂纹扩展速率的测定结果表明: (1)由于GH132合金的蠕变与疲劳裂纹的扩展机构不同,使得前者有更大的环境敏感性。 (2)在疲劳蠕变交互作用条件下,裂纹的扩展过程受K_(max)及ΔK共同控制(K_(eq)=K+(max)+αΔK)。通常的ΔK描述法已不能全面解释裂纹扩展速率与寿命之间的对应关系。     

Stress Relaxation Behavior of GH4169 Superalloy

GH4169 superalloy stress relaxation test was investigated to study its characteristics of stress relaxation curves at various temperatures( 550,650,and 750 ℃). These curves presented jointly two distinct stages,the stage of inner stress relaxing quickly,and the stage of inner stress relaxing slowly and closing to the stress relaxation limit. And these curves obtained could be fitted by second order exponential decay function well. Based on the experimental stress relaxation curves,the relationship between stress relaxation rate and time were derived, which showed that the higher relaxation temperature and the greater initial rate of stress relaxation. The whole process presented two different stages,the stage of stress relaxation rate falling rapidly and the stage of stress relaxation rate slowing down and tending to be constant. The relation curve between creep strain rate and stress of GH4169 superalloy can be divided into three stages,low stress stage,transition stage,and high stress stage.Both the high stage and the low stage present linear correlation.     

DD3单晶高温合金疲劳－蠕变复合作用下的形变特点

研究了ＤＤ３单晶高温合晶在疲劳－蠕变复合作用下的材料形变特点，分析了ＤＤ３单晶在不同的交变应力和平均应力的组合下材料的动态变形曲线特点，建立了在９３０℃此单晶的疲劳－蠕变交互作用变形类的断裂特征图。研究发现ＤＤ３单晶合金断裂特征图Ｆ区具有较宽的应力范围，而Ｃ区则具有相对较窄的应力范围。这表明ＤＤ３单晶合金具有相对较强的抗蠕变能力和相对较弱的抗疲劳能力。     

Role of Mg on Structure and Mechanical Properties in Alloy 718

The role of Mg in alloy/718 has been systematically investigated. Mg raises not only high temperature tensile and stress-rupture ductilities but also increases considerably smooth and notch stress-rupture life. Mg containing alloy 718M is free of stress-rupture notch sensitivity. Mg improves creep and fatigue interaction properties (LCF or cyclic stress rupture) at any grain size. The basic role of Mg is equilibrium segregation at grain boundaries which helps to change continuous grain beundary (5-Ni3Nb morphology to discrete globular form which has a retardation effect on intergranular fracture. Mg promotes the change from intergranular to transgranular fracture mode.     

GH33A合金热机械循环塑性性能

针对ＧＨ３３Ａ高温合金材料在温度与机械应变同时交变条件下的热机械循环塑性性能，就相位差对该材料在热机械循环状态下的循环硬化，。循环软化和疲劳寿命的影响进行分析和讨论。结果表明：相位差影响材料的循环硬化与软化；在５７０－８２５℃的温度交变条件下，同相热机械疲劳寿命比反相热机械疲劳寿命短。