本文關(guān)鍵詞：殘余應(yīng)力場(chǎng)及表面完整性對(duì)TC11鈦合金和高溫合金疲勞性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《貴州大學(xué)》 2015年

殘余應(yīng)力場(chǎng)及表面完整性對(duì)TC11鈦合金和高溫合金疲勞性能的影響

嚴(yán)振  

【摘要】：TC11鈦合金和FGH4097高溫合金是常用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的結(jié)構(gòu)材料,由于這兩種材料極易受使用環(huán)境的影響導(dǎo)致疲勞失效,因此改善兩者的疲勞性能對(duì)其使用具有重要意義。本論文主要研究噴丸強(qiáng)化在引入殘余壓應(yīng)力場(chǎng)和改善表面完整性后對(duì)兩種材料疲勞性能的影響。首先對(duì)兩種材料噴丸前后表面完整性進(jìn)行了研究。對(duì)比研究了FGH4097高溫合金在未噴丸、大奇丸噴丸、北鋼丸噴丸三種不同表面狀態(tài)下的表面完整性。實(shí)驗(yàn)中利用SEM對(duì)其表面形貌進(jìn)行了觀察,發(fā)現(xiàn)表面加工痕跡在噴丸后被覆蓋掉;在采用粗糙度儀測(cè)試其表面粗糙度后發(fā)現(xiàn),噴丸后表面粗糙度增加,且大奇丸的作用效果更為明顯;FGH4097高溫合金噴丸后形成的硬度梯度層不受彈丸種類的影響;在統(tǒng)計(jì)其表層晶粒度后得出經(jīng)大奇丸噴丸后表層晶粒細(xì)化更明顯。而在對(duì)TC11鈦合金噴丸前后的表面完整性研究中也出現(xiàn)了相同規(guī)律。其次對(duì)兩種材料噴丸前后殘余應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試。FGH4097經(jīng)噴丸后其表層形成一定層深的殘余壓應(yīng)力場(chǎng),北鋼丸噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)呈“由高到低”的趨勢(shì)下降,而大奇丸呈“勾型”分布,并對(duì)此利用“赫茲”接觸理論進(jìn)行了簡(jiǎn)要探究。結(jié)合表面完整性預(yù)測(cè)大奇丸噴丸后對(duì)FGH4097高溫合金疲勞性能改善更好。TC11鈦合金噴丸后殘余壓應(yīng)力場(chǎng)也呈“勾型”分布。最后,利用疲勞試驗(yàn)對(duì)比測(cè)試了TC11噴丸前后高周疲勞性能后,擬合成r=0.1、r=-1的四條疲勞S-N曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明兩者對(duì)其r=-1的拉-壓疲勞性能改善顯著,疲勞強(qiáng)度極限提升幅度達(dá)37.5%;而對(duì)r=0.1的拉-拉疲勞性能影響不大。并對(duì)TC11疲勞失效斷口進(jìn)行的觀察,噴丸后疲勞源深度更深,循環(huán)軟化效應(yīng)在未噴丸試樣上表現(xiàn)明顯。綜上噴丸在引入殘余壓應(yīng)力場(chǎng)及改善表面完整性后對(duì)TC11鈦合金拉-壓疲勞性能改善明顯。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG668;TG132.3;TG146.23
【目錄】：

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8 徐裕來;超超臨界汽輪機(jī)葉片用高溫合金Nimonic 80A成分優(yōu)化、微結(jié)構(gòu)及其高溫強(qiáng)化機(jī)理研究[D];上海大學(xué);2013年

9 杜俊平;Ni基單晶模型高溫合金中多組元?jiǎng)莸臉?gòu)建及應(yīng)用[D];鋼鐵研究總院;2014年

10 嚴(yán)衛(wèi)東;鋁合金及高溫合金鑄件凝固過程中晶粒組織形成的計(jì)算機(jī)模擬[D];西北工業(yè)大學(xué);2002年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙唯;Ni基高溫合金的等離子體直接成型及其結(jié)構(gòu)、抗熱腐蝕性能研究[D];華中科技大學(xué);2006年

2 宋文杰;A公司高溫合金產(chǎn)品營(yíng)銷策劃研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

3 郭鵬;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高溫合金組織性能分析[D];西北工業(yè)大學(xué);2004年

4 周鵬;高溫合金的高溫?cái)嗔研阅艿脑囼?yàn)研究[D];南昌航空大學(xué);2013年

5 鞠紅巖;高溫合金已切削表層特征試驗(yàn)研究與建模仿真[D];哈爾濱理工大學(xué);2015年

6 呂連灝;銥基高溫合金增韌機(jī)理第一性原理研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

7 潘琳;高溫合金深孔珩磨技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2013年

8 喬帥;超硬刀具車削高溫合金過程熱力耦合特性的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年

9 王世威;高溫合金渦輪后軸加工工藝研究[D];大連理工大學(xué);2014年

10 楊剛;Ni基高溫合金切削性能試驗(yàn)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：殘余應(yīng)力場(chǎng)及表面完整性對(duì)TC11鈦合金和高溫合金疲勞性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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