镍基高温合金DZ125的单边缺口蠕变行为

为了研究非对称结构特征导致复杂应力状态下的蠕变持久问题,本文通过DZ125合金单边缺口平板试件的蠕变试验,揭示了非对称结构特征作用下持久性能的弱化效应;通过分析缺口试件的裂纹起裂机理,发现缺口根部区域蠕变裂纹萌生是缺口根部应力集中和枝晶间组织缺陷共同作用的结果;基于耦合KR蠕变损伤的黏塑性本构理论,分析了蠕变松弛后缺口根部截面截然不同的应力分布特征;结合观测到的试件裂纹萌生和断口形貌规律,证实了单边缺口带来的附加弯矩加剧了缺口根部附近区域塑性变形的累积过程,缺口平分面上的压应力区域与断口瞬断特征能较好地关联。

镍基定向凝固高温合金蠕变寿命预测的改进方法

一种应用简单、物理依据清晰、稳健的蠕变和持久寿命性能方法是开展航空发动机热端部件强度评价的重要基础。针对航空发动机用典型的镍基高温合金,首先讨论了Wilshire方法对宽温度/应力条件下蠕变性能的预测精度,并证实该方法体系中的等效蠕变激活能比传统方法更接近晶格扩展激活能,所预测的应力分界点与合金不同温度/应力条件下的蠕变变形机制密切相关;其次,通过引入拉伸强度相关的晶向函数对Wilshire和传统的Larson-Miller法进行修正,结果显示修正方法顺利实现了不同晶向下蠕变持久性能的高精度预测;最后,基于Wilshire方法提出了一种基于归一化应力的热强综合参数,该热强综合参数可用于评估高温合金材料在归一化应力条件下的蠕变持久性能,同时基于该热强综合参数有利于发挥材料的高温性能潜能。