粉末高溫合金由于其組織均勻、晶粒小、無宏觀偏析,使其具有良好的持久蠕變和疲勞性能,成為先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、擋板的首選材料。粉末高溫合金渦輪盤壽命預(yù)測(cè)包括萌生壽命預(yù)測(cè)、小裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)和長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)。小裂紋擴(kuò)展特性不同于長(zhǎng)裂紋,關(guān)于粉末高溫合金小裂紋行為的研究較少,本論文針對(duì)粉末高溫合金的小裂紋擴(kuò)展特性和壽命預(yù)測(cè)開展了研究。本文以FGH96粉末高溫合金為研究對(duì)象,開展了原位疲勞試驗(yàn)方法、疲勞小裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法下的疲勞小裂紋研究,獲得了裂紋擴(kuò)展過程數(shù)據(jù),分析了裂紋萌生特點(diǎn)、擴(kuò)展路徑,觀察分析了裂紋不同階段的斷裂特征,計(jì)算裂紋擴(kuò)展速率和應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍,利用不同的小裂紋表達(dá)模型進(jìn)行擴(kuò)展壽命的計(jì)算。利用高溫原位疲勞試驗(yàn)和HB7705-2001中規(guī)定的試驗(yàn)方法分別開展了疲勞小裂紋試驗(yàn),并對(duì)其擴(kuò)展壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果表明:采用有效裂紋長(zhǎng)度模型對(duì)原位試樣的裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)的效果比采用HB7705-2001中小裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子表達(dá)式對(duì)單邊缺口試樣的裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)的效果差。高溫原位疲勞試驗(yàn)和疲勞小裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)的裂紋擴(kuò)展速率分析可知,裂紋擴(kuò)展速率隨著裂紋長(zhǎng)度的增加先振動(dòng)上升后趨于穩(wěn)定,裂紋擴(kuò)... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

FGH96材料制造工藝流程

圖 2-2 晶粒形狀及分布表 2-1 FGH96 錠坯成分要求（wt%）元素 Cr Co W Mo Nb Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%15.5～16.512.5～13.53.8～4.23.8～4.20.60～0.801.95～2.3元素 Ti Zr Fe Mn N O質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%3.55～3.900.03～0.06 ≤0.50 ≤0.02 ≤0.006 ≤0.015元素 H C S P B Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤0.0010.045～0.060≤0.0012 ≤0.0100.012～0.020≤0.10元素 Ni質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%余量表 2-2 FGH96 粉末高溫合金硬度

空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 高溫原位疲勞試驗(yàn)的小裂紋擴(kuò)試驗(yàn)方法論文選用高溫原位疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行疲勞小裂紋擴(kuò)展特性研究，試驗(yàn)形狀和尺寸如圖 2-3(a)所示。利用分級(jí)銑削加曲線磨工藝在 FGH96一側(cè)開一半徑為 0.25mm 的半圓缺口，使應(yīng)力集中缺口邊緣，希望疲形式進(jìn)行擴(kuò)展，從而避開了多裂紋的干擾。對(duì)精加工后的原位試樣0μm、1000μm 的磨拋處理，得到光滑的試樣表面，如圖 2-3(b)所示。驗(yàn)前先采用高溫合金晶界腐蝕劑將光滑的原位試樣進(jìn)行金相腐蝕處晶界腐蝕劑配方為：20g 的 CuSO4，5mL 的 H2SO4，100mL 的 HCl，O。將腐蝕后的原位試樣用清水沖洗干凈并干燥處理，然后在金相顯口附近的組織形貌，如圖 2-4 所示。a

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]粉末高溫合金FGH97疲勞裂紋擴(kuò)展行為[J]. 佴啟亮,董建新,張麥倉(cāng),鄭磊,姚志浩.  工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]高溫疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律的修正模型研究[J]. 褚飛騰,陳艷霞,劉浩.  太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]組織特征對(duì)粉末高溫合金FGH96疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響[J]. 姚志浩,董建新,張麥倉(cāng),鄭磊.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(20)
[4]航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤用GH4133B合金疲勞裂紋萌生與短裂紋擴(kuò)展研究[J]. 趙榮國(guó),李紅超,蔣永洲,譚敦厚,李俊斐,羅希延.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(10)
[5]粉末高溫合金研究進(jìn)展[J]. 張義文,劉建濤.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(01)
[6]航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤用GH4133B合金疲勞裂紋擴(kuò)展行為研究[J]. 趙榮國(guó),羅希延,任璐璐,李紅超,李秀娟,劉學(xué)暉.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(18)
[7]GH864合金蠕變/疲勞裂紋擴(kuò)展速率及a-N曲線分析[J]. 王璞,董建新,張麥倉(cāng),鄭磊,謝錫善.  稀有金屬材料與工程. 2011(04)
[8]FGH96粉末高溫合金損傷行為與壽命預(yù)測(cè)[J]. 劉新靈,陶春虎.  失效分析與預(yù)防. 2011(02)
[9]熱處理對(duì)FGH96粉末高溫合金裂紋擴(kuò)展速率的影響[J]. 王璞,董建新,張義文,謝錫善.  稀有金屬材料與工程. 2010(01)
[10]加載頻率對(duì)直接時(shí)效GH4169高溫合金疲勞裂紋擴(kuò)展性能的影響[J]. 何玉懷,郭偉彬,蔚奪魁,蘇彬.  失效分析與預(yù)防. 2008(01)

博士論文
[1]含夾雜粉末高溫合金渦輪盤裂紋擴(kuò)展壽命研究[D]. 陳勇.南京航空航天大學(xué) 2003

碩士論文
[1]鎳基高溫合金疲勞裂紋擴(kuò)展理論與模型應(yīng)用研究[D]. 言怡.湘潭大學(xué) 2016
[2]某盤用鎳基合金高溫裂紋擴(kuò)展行為與模型研究[D]. 金春龍.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]結(jié)構(gòu)斷裂分析的Williams單元及其工程應(yīng)用[D]. 佘振平.廣西大學(xué) 2012
[4]A7N01P-T4鋁合金疲勞小裂紋擴(kuò)展特性研究[D]. 許寰宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論對(duì)結(jié)構(gòu)斷裂的力學(xué)分析[D]. 張志剛.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[6]帶曲線邊裂紋柱體的扭轉(zhuǎn)斷裂分析[D]. 仲飛.中國(guó)海洋大學(xué) 2007
[7]在役壓力容器安全評(píng)定決策支持系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 鄭昌盛.四川大學(xué) 2005
[8]基于小裂紋擴(kuò)展的疲勞全壽命計(jì)算方法研究[D]. 肖方紅.西北工業(yè)大學(xué) 2001



本文編號(hào)：3318914