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3种铸造镍基高温合金热疲劳行为研究

肖旋许辉秦学智郭永安郭建亭周兰章

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00066

研究了3种铸造镍基高温合金在不同温度下的热疲劳行为, 利用OM和SEM对合金的组织和热疲劳裂纹形貌进行了观察. 结果表明: 3种合金的热疲劳裂纹均萌生于V型缺口尖端处, 应力诱导下氧化孔洞的产生、聚集和相互连通是裂纹萌生的主要方式, 晶界、碳化物及共晶促进了裂纹的萌生和扩展. IN738和DZ444合金的热疲劳裂纹分别沿晶界和枝晶间扩展, DZ445合金的裂纹扩展方式随着温度升高由沿枝晶间扩展转变为沿晶体学取向扩展. 高温氧化和热应力的交互作用是热疲劳的主要损伤机制, 各合金在较高温度 (950℃) 下发生的微观组织演化促进了热疲劳性能的降低.

关键词: 镍基高温合金 , thermal fatigue , high-temperature oxidation , crystallographic orientation , microstructural evolution