LSPwC对时效后GH3044合金疲劳性能的影响

目的修复发生时效退化现象的GH3044合金,从而提高其使用寿命。方法采用无保护层激光冲击强化(LSPwC)工艺处理GH3044合金时效试样,分析了该工艺处理前后试样表面的物相变化情况,研究了时效以及激光强化工艺对合金表层微观组织的影响,对比了激光强化前后合金试样高温应力松弛和疲劳寿命变化情况。结果合金试样经过1200℃固溶处理后,其表面相为单相γ奥氏体以及WC,处理前后试样表面主要相组成不变,均为奥氏体和Cr23C6。经过时效处理100h后,GH3044合金沿晶析出大量尺寸较大的碳化物,表面残余应力值约为.28.5MPa,疲劳寿命约为1.013×10^6。通过LSPwC处理后,碳化物链式分布被打破,分布更加均匀弥散,表面残余应力值约为.479.3MPa,其疲劳寿命提高至3.448×10^6,为时效试样的2.4倍;经过800℃保温120min处理,试样表面残余应力为.324.2MPa,下降约32%,说明该强化工艺处理后的试样具有较好的热稳定性。结论LSPwC能够有效提高时效退化GH3044合金的疲劳性能。

复合强化对渗铝K403合金组织和力学性能的影响

针对航空发动机涡轮叶片榫头渗铝污染后产生的尺寸偏大和力学性能下降的问题,采用水吹砂+振动光饰和水吹砂+喷丸强化+振动光饰两种复合方法对渗铝后的K403合金试样进行处理,研究复合方法对K403渗铝试样微观组织和力学性能的影响。对两种方法处理后试样的微观组织、渗铝层元素分布、物相组成、残余应力和疲劳寿命进行测试。结果表明:渗铝后,试样表面存在残余拉应力,渗铝层厚度约27.3μm,主要相为β-NiAl和α-Cr;水吹砂+振动光饰处理后,试样表面产生了360 MPa的残余压应力,试样的疲劳寿命提高了1.49倍;水吹砂+喷丸强化+振动光饰方法处理后,试样表层产生了较大的残余压应力,距离表面0.04 mm处残余压应力值最大,约为686 MPa,应力影响深度约0.2 mm,试样的疲劳寿命提高了3.44倍。

基于X射线荧光的扩散渗铝层厚度测量研究

渗铝常作为航空发动机涡轮叶片的防护涂层,但目前常用的无损检测设备无法实现该类涂层厚度的精确测量。渗铝层厚度的均匀性影响了涡轮叶片的使用性能以及发动机使用的安全稳定。为了实现扩散渗铝层厚度的测量,本文采取了一种基于X射线荧光吸收法的无损测厚方法。首先根据X射线荧光吸收法的理论计算公式,推导得到荧光强度比的对数值(ln R)与荧光所穿透物质厚度(x)之间呈线性关系。然后建立了K403合金中与主要元素相关的一元线性回归计算模型以及基于向前选择变量法的多元回归计算模型。最后开展两种模型预测结果的对比研究,结果表明:与一元回归计算模型相比,多元回归计算模型相对稳定;不同厚度下的测量结果平均相对误差仅为3.2%。通过以上研究,为解决扩散渗铝层厚度测量问题提供了一种方便可行的指导思路。