航空GH2036合金硬度热处理优化及疲劳性能DIC分析

为探究热处理工艺参数对GH2036合金硬度及疲劳性能的影响,基于四因素三水平正交热处理实验,对GH2036铁基高温合金的硬度性能进行优化,并分析热处理后的显微组织;同时利用疲劳实验与DIC(digital image correlation)非接触全场应变测量相结合的方法,利用Y方向应变-疲劳寿命比的云图,直观地分析热处理后GH2036合金疲劳失效过程。结果表明:固溶温度对合金硬度性能的影响最大,其次是固溶时间、时效时间、时效温度,极差分析所得的最优热处理工艺为960℃/60 min+水冷+560℃/2 h;正交试验中最高显微维氏硬度(HV305.34)较未处理试样(HV260.41)提高17.3%;热处理后金相组织基体为奥氏体,增强相为第二相碳化物,显微硬度值随着奥氏体中的第二相碳化物含量的增加而升高;热处理后平均疲劳寿命(942372次循环)较未处理试样(450800次循环)提高109%,疲劳性能明显优化。

固溶+时效对GH4169合金交替腐蚀疲劳性能的影响

GH4169超级合金是一种用于制造航空发动机压气机叶片的重要金属材料。对GH4169合金固溶时效热处理后,分析该材料的组织、显微硬度、交替腐蚀疲劳和间歇疲劳等性能。结果表明：GH4169经固溶＋时效处理后,从γ相中析出了大量γ＇相、γ＇相、δ相以及碳化物,其平均显微维氏硬度由287.9 HV增加到432.8 HV;随着腐蚀时间的增加,表面点蚀坑增多,促进了多疲劳源产生,交替腐蚀疲劳寿命逐渐降低;而在腐蚀和疲劳交替作用过程中,腐蚀液中的Cl、K离子渗入材料疲劳源附近区域,进一步降低了GH4169的腐蚀疲劳寿命。此外,间歇疲劳寿命大于交替腐蚀疲劳寿命。