本文關(guān)鍵詞：微觀組織和初始缺陷對(duì)鎳基合金GH4169疲勞裂紋萌生及擴(kuò)展行為的影響

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【摘要】：自1975年P(guān)earson明確提出小裂紋問題以及航空航天技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)方法提出了更高的要求。傳統(tǒng)的斷裂力學(xué)理論不能滿足損傷容限設(shè)計(jì)要求的精確度,相似性概念也不在適用于小裂紋階段。但已有一定量的研究表明小裂紋萌生和擴(kuò)展階段占據(jù)試樣疲勞壽命的絕大部分。因此,深入了解小裂紋的萌生和擴(kuò)展行為及其影響因素具有重大意義。本文研究材料為渦輪盤用國(guó)產(chǎn)化鎳基合金GH4169,通過改變材料的熱處理制度和預(yù)制不同的初始三維缺陷,來研究其對(duì)GH4169合金疲勞的小裂紋萌生和擴(kuò)展行為的影響,主要的內(nèi)容和結(jié)論如下：(1)采用4種不同的熱處理制度改變晶粒尺寸和晶界強(qiáng)化相形貌,分析了GH4169合金的微觀組織受熱處理影響的變化規(guī)律,進(jìn)而對(duì)GH4169合金力學(xué)性能的影響。(2)GH4169合金試樣在650℃下,無論微觀組織結(jié)構(gòu)怎樣變化,小裂紋擴(kuò)展階段向長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展階段轉(zhuǎn)變所對(duì)應(yīng)的裂紋長(zhǎng)度,均對(duì)應(yīng)該微觀組織下十個(gè)平均晶粒尺寸。小裂紋萌生和擴(kuò)展階段所占?jí)勖入S著晶粒尺寸增加由90%降至50%-60%。(3)GH4169合金試樣的室溫疲勞壽命受初始缺陷長(zhǎng)度尺寸變化的影響最大,長(zhǎng)度尺寸增加壽命降低。初始缺陷長(zhǎng)寬比近似為1的時(shí)候,試樣疲勞壽命會(huì)顯著增加。在初始缺陷長(zhǎng)寬比相近的情況下,深度越深,試樣疲勞壽命越短。
【關(guān)鍵詞】：熱處理 微觀組織 GH4169合金 初始缺陷 疲勞小裂紋
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V231.95
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-26
• 1.1 研究背景及意義9-13
• 1.2 GH4169合金國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 GH4169合金的發(fā)展概述13-14
• 1.2.2 GH4169合金的元素成分和微觀組織結(jié)構(gòu)14-16
• 1.2.3 合金的熱處理原理與制度16-17
• 1.3 GH4169合金疲勞裂紋擴(kuò)展的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.4 鎳基合金疲勞小裂紋國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-24
• 1.5 本文的研究目的與內(nèi)容24-26
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法26-37
• 2.1 試驗(yàn)材料與取樣26-27
• 2.2 材料的熱處理方案27-28
• 2.3 熱處理結(jié)果分析28-31
• 2.4 4種熱處理后GH4169合金的力學(xué)性能測(cè)試31-33
• 2.5 疲勞小裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)及研究方法33-36
• 2.5.1 疲勞小裂紋擴(kuò)展試樣的制備33-34
• 2.5.2 疲勞小裂紋試驗(yàn)34-35
• 2.5.3 疲勞試樣斷口分析35-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第3章 微觀組織對(duì)多尺度疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展行為的影響37-53
• 3.1 不同微觀組織結(jié)構(gòu)對(duì)GH4169合金疲勞裂紋萌生的影響37-41
• 3.2 微觀組織對(duì)高溫疲勞小裂紋的影響41-47
• 3.3 微觀組織對(duì)高溫疲勞壽命的影響47-50
• 3.4 疲勞試驗(yàn)斷口分析50-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 初始缺陷尺寸對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響53-69
• 4.1 引言53
• 4.2 不同初始缺陷尺寸下的疲勞試驗(yàn)53-55
• 4.3 初始缺陷尺寸對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展和壽命的影響55-64
• 4.3.1 初始缺陷尺寸對(duì)壽命的影響55-56
• 4.3.2 初始缺陷長(zhǎng)度尺寸對(duì)裂紋萌生和擴(kuò)展的影響56-61
• 4.3.3 初始缺陷寬度和深度尺寸對(duì)裂紋萌生和擴(kuò)展的影響61-63
• 4.3.4 初始缺陷應(yīng)力集中系數(shù)與疲勞壽命的關(guān)系63-64
• 4.4 疲勞斷口分析64-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第5章 總結(jié)與展望69-71
• 5.1 論文主要工作總結(jié)69
• 5.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

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