在鎳系超耐熱不銹鋼燃氣輪機葉片顯微結構的損傷評估分形分析

1、在鎳系超耐熱不銹鋼燃氣輪機葉片顯微結構的損傷評估分形分析鎳基高溫合金被用作渦輪盤和葉片材料，其中蠕變，疲勞和蠕變疲勞是重要的損傷機理這些合金力學性能依賴于大量的yy的微觀結構以及沿晶界碳化物的沉淀γ相的分布取決于化學組成，操作溫度和服務曝光的長度.在服務接觸損傷逐漸累積微觀結構變化的形態(tài)特征需要利用金相技術評估.通常，導致機械性能的劣化損傷的程度是由硬度測量量化硬度的變化是通過識別碳化物的析出關聯(lián)與在光學金相檢驗圖像的形態(tài)學特征立方形的

2、γ和結構性變化發(fā)生在矩陣.在本文中我們報告insitu公司金相圖像的分形維數(shù)可以關聯(lián)的漸進損傷積累在不同位置葉片2013年Elsevier公司出版。由英迪拉甘地中心原子研究的負責選擇和同行審查。關鍵詞:顯微結構的損害鎳系高溫合金蠕變分形圖像分析引言用于渦輪機的剩余壽命評估（RLA），結構損傷評估是由微觀結構分析1通過硬度測量。高溫性能的惡化是與相關的γ定向粗化的形成“沉淀稱為漂流，在高壓渦輪轉子（HPTR）的微觀結構葉片采用鎳基高溫合金

3、制造。筏體結構的形成是一個衡量在渦輪葉片使用壽命期間蠕變損傷過程中的。為了測量的蠕變損傷的程度，除了硬度測量，當務之急是對顯微組織損傷的定量方法，這種定量金相技術可以用作診斷工具對組件的健康評估，硬度的變化是通過識別碳化物的析出關聯(lián)與在光學金相檢驗圖像的形態(tài)學特征。立方形的γ和結構性變化發(fā)生在矩陣可量化使用先進的圖像分析技術[2].本文報道一種分形(3、4)基于圖像分析的定量方法基于顯微結構的損傷評估鑄造鎳超耐熱不銹鋼用于燃氣輪機的應用

4、程序。微觀結構的損害是由分形維數(shù)（FD），這是在所述葉片的各個位置相關的漸進累積損傷量化.基于分形的量化方法演變的自相似性和自親和自然對象的概念。顯微結構的圖像還包含統(tǒng)計自仿射分形模式(5、6)特征的分形維數(shù)fd仍然在一定長度尺度不變..2013年ElsevierLtd出版。英迪拉甘地中心原子研究的負責評審。實驗細節(jié)2.1組件、材料和操作步驟在這項研究中所使用的HPTR葉片從一個特定類型的航空發(fā)動機被撤銷。對這些葉片進行了定向凝固和mc

5、ralynibase高溫合金涂層。葉片材料的組成列于表1。九片葉片的各種服務風險介乎7小時至500小時進行了表征，以產(chǎn)生微觀結構的數(shù)據(jù)庫進行對比研究，并建立發(fā)動機工況作為一種輔助手段，故障分析[7]。表格1葉片材料的標稱組成圖1顯示了葉片指示的切片采用顯微結構的調查。葉片的根部被標記為0.0和微觀結構沿葉片軸線的縱向截面研究，作為距離從葉片根部高達尖端的函數(shù)。葉片被分為兩個區(qū)：冷區(qū)和熱區(qū)，而冷區(qū)是從葉片的根部約10mm，其余部分是熱區(qū)域

6、如由制造商指定其暴露于高溫.圖2。微觀結構的最大操作曝光葉片位置:(a)(b)5毫米(c)12毫米和(d)從根17毫米?？梢钥闯鲈诟鶇^(qū)域的微觀結構由立方形的γymatrix沉淀構成。在5毫米的距離粗化或合并γ沉淀是最小的。12毫米和17毫米的距離，由于長期暴露照射，γprecipitates的定向粗化的影響而成的發(fā)達筏結構。如果葉片是照射超出推薦溫度更長時間的相似結構也可以找到。3.分形分析通過SEM獲得的顯微圖像的分形分析，重標極差（

7、RS）[611]方法已使用。rs分形分析方法計算赫斯特指數(shù)[10]任何不規(guī)則的表面特性或圖像。赫斯特指數(shù)h本質上是地形維度之間的區(qū)別dt和分形維數(shù)fd以來即h=dtfd1h在0和1之間的范圍。完全隨機的現(xiàn)象由h等于0.5來表示。當h0.5的現(xiàn)象被認為是持久性的性質。在微觀結構的圖像的情況下，復雜的功能產(chǎn)生抗持久行為和分形維數(shù)大于2.5。對鎳基高溫合金，相對于從微觀服務公開樣本采取的處女微會給更高的分形維數(shù)。來計算從一個微觀結構圖像的分形