铸造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的热机械疲劳行为

采用应变控制的方法,研究了铸造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金400℃~800℃循环温度下的同相位热机械疲劳行为,并与400℃和800℃恒温低周疲劳结果进行了对比分析。结果表明,该合金的400℃~800℃同相位热机械疲劳性能在大应变短寿命区优于400℃和800℃恒温低周疲劳;在小应变长寿命区略低于400℃低周疲劳,介于800℃低周疲劳数据分散带内;在热机械疲劳试验条件下,合金不表现明显循环硬化或软化现象,疲劳试样断口可观察到层片间、层片内断裂和穿层片撕裂3种开裂方式。

Zr-Sn-Nb合金焊接薄板低周疲劳试验方法研究

为研究锆合金焊接薄板的低周疲劳(LCF)性能,基于锆合金薄板的LCF试验方法,结合组织模拟和有限元方法,从显微组织、显微硬度和单轴拉伸性能等方面对比评估,证实采用组织模拟方法简化焊接接头漏斗试样复杂组织结构基本可行,最终基于耦合建立了焊接薄板漏斗试样的应力应变转换,并采用该方法对焊接薄板LCF性能进行评价。研究结果表明,本研究建立的锆合金焊接薄板的LCF试验方法能够用于评价焊接薄板的LCF性能。

取向相关的单晶高温合金低周疲劳寿命评估方法

为研究单晶(SC)高温合金低周疲劳(LCF)性能各向异性规律,收集了SC7-14-6、DD3、PWA1480、Rene N4与DD6共5种单晶合金的低周疲劳试验数据,校验了文献中单晶合金不同晶体取向的弹性模量计算方法,利用不同取向的弹性模量对总应变幅进行修正,提出了一种简单的适用于单晶合金不同取向的低周疲劳损伤参量,进而形成了取向相关的单晶合金低周疲劳寿命评估方法,利用上述5种合金的试验数据对方法进行了验证。结果表明:弹性模量是单晶合金LCF性能各向异性的重要影响因素;文献中的不同晶体取向弹性模量换算方法较为可靠;所提低周疲劳寿命评估方法的预测结果大多在2倍分散带内。此方法形式简单、效果显著,较为适合工程应用。

氩气雾化制粉FGH4097高温合金低周疲劳性能研究

用氩气雾化细粒径粉末(小于80μm)+过固溶温度热等静压(HIP)+热处理制备FGH4097粉末高温合金试验盘件,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、低周疲劳试验机、万能试验机、Weibull分布拟合等研究了试验盘件在650℃的拉伸性能、低周疲劳性能及其影响因素。结果表明:盘件晶粒度符合正态分布,在7.7~8.4级之间波动,晶粒尺寸分布均匀;二次γ′相平均尺寸均值约375 nm;三次γ′相分布在二次γ′相间隙γ相中,尺寸在100 nm以内;28个试样在650℃/980 MPa试验条件下的低周疲劳失效循环周次(Nf)均值为203049周次,标准差为29043周次;抗拉强度均值为1343 MPa,标准差为24 MPa;屈服强度均值为1036 MPa,标准差为24 MPa,断后延伸率约30.4%;1.25%面积百分比热诱导孔洞(TIP)降低Nf至154752周次;小尺寸夹杂物(<80μm)面积、尺寸、位置对Nf影响不明显;Nf满足三参数Weibull分布方程;低周疲劳断口裂纹源主要由非金属夹杂物引发,裂纹扩展模式主要为穿晶断裂。