王莉
,
周忠娇
,
姜卫国
,
王迪
,
申健
,
楼琅洪
材料研究学报
选用不同第二取向的第三代镍基单晶高温合金DD33板式试样进行热疲劳实验,研究了第二取向对单晶高温合金热疲劳性能的影响和不同第二取向样品的热疲劳裂纹扩展动力学.结果表明:第二取向严重影响合金的热疲劳性能.两种第二取向样品,其热疲劳裂纹萌生位置和扩展方向明显不同.在第二取向[100]的样品中,热疲劳裂纹在与定向凝固方向呈45°的孔壁处萌生并沿与定向凝固方向呈45°方向扩展;而在第二取向为[110]的样品中,热疲劳裂纹优先在与定向凝固方向垂直的孔壁处萌生并沿定向凝固方向扩展且裂纹萌生及扩展速度都明显快于第二取向[100]的样品.
关键词:
金属材料
,
镍基单晶高温合金
,
热疲劳
,
第二取向
周忠娇
,
刘涛
,
张功
,
王莉
,
楼琅洪
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.131
本文研究了孔径(φ=0.5、0.7及0.9 mm)对第三代镍基单晶高温合金DD33板式试样室温拉伸性能的影响.采用ARA-MIS-光学动态应变测量系统原位观测了拉伸过程中不同孔径孔周围的应变分布,并利用扫描电镜观察了拉伸试样的断口形貌.结果表明:随着孔径的增大,试样的屈服强度和抗拉强度均降低.拉伸过程中孔周围产生应变集中,而且只在孔边很小的范围.弹性变形阶段,孔边应变增长缓慢;一旦发生塑性变形,应变快速增长.孔径越大,孔周围的应变集中越严重,应变梯度越大.上述研究结果对理解含冷却孔单晶叶片的变形行为,优化叶片结构,从而提高叶片寿命具有重要意义.
关键词:
金属材料
,
材料的组织结构
,
缺陷与性能
,
室温拉伸
,
ARAMIS系统
,
镍基单晶高温合金
,
孔径
,
应变
王莉
,
周忠娇
,
张少华
,
降向冬
,
楼琅洪
,
张健
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00366
选用第二代镍基单晶高温合金,制备了平行于定向凝固方向且分别沿(100)面和(110)面的2组板式试样,采用电火花方法在试样中心垂直于板面加工孔径为0.5 mm的圆孔.采用室温到1100℃的冷热疲劳实验,研究了冷热循环过程中不同晶体学平面的板式试样上圆孔周围裂纹萌生及扩展行为.结果表明,位于不同晶体学平面的板式试样中,电火花方法加工圆孔周围产生了一薄层再铸层,再铸层最厚处约15μm.板式试样所在晶体学平面对圆孔周围裂纹萌生及扩展行为影响显著.冷热循环80 cyc后,(110)面试样中,裂纹在与枝晶生长方向垂直的孔边产生,之后迅速沿与枝晶生长方向呈45°角扩展.而对于(100)面试样,即使经过200 cyc冷热循环后孔边也未观察到裂纹,造成此差异的本质原因是单晶高温合金晶体结构的各向异性导致的热应力差别与微观组织特征共同作用的结果.
关键词:
镍基单晶高温合金
,
晶体学取向
,
热疲劳
,
孔
,
裂纹萌生及扩展
