GH4169合金中δ相對疲勞性能的影響規(guī)律研究.pdf

1、GH4169合金是一種時效強化型高溫合金，由于其良好的強韌性，耐蝕性，焊接性能及抗疲勞性能，在航空航天和石油行業(yè)得到廣泛的運用。合金中析出相δ相的析出、溶解規(guī)律及其熱加工行為已得到廣泛的研究。外在環(huán)境因素、加載條件對 GH4169合金疲勞裂紋擴展速率的影響規(guī)律也有報道。然而δ相含量對GH4169合金斷裂韌性及疲勞裂紋擴展速率的研究卻鮮有報道。本文通過定量表征δ相的含量對GH4169合金疲勞裂紋擴展及斷裂性能。采用OM、SEM、TEM等技

2、術(shù)手段表征GH4169合金顯微組織及δ相的體積分?jǐn)?shù)。研究不同的δ相含量和晶粒尺寸對GH4169合金斷裂韌性和疲勞裂紋擴展速率的影響機制。
　　本文研究這六種熱處理工藝中，δ相含量隨著固溶溫度的下降及保溫時間的延長而增加。隨著δ相的增加，材料的強度降低，但是塑性卻有所增加。隨著晶粒尺寸的增加，材料強度下降，符合霍爾佩奇關(guān)系。材料的沖擊韌性隨著δ相的增加而降低。
　　隨著δ相含量的增加，GH4169合金斷裂韌度呈現(xiàn)下降的趨勢。δ

3、相主要沿晶界分布。由于δ相本身為金屬間化合物，且其周圍會形成貧Nb元素的微塑性區(qū)，對裂紋擴展有吸引作用，從而導(dǎo)致裂紋發(fā)生沿晶擴展。晶粒尺寸增大會降低裂紋遇到晶界的概率，在一定的晶粒尺寸范圍內(nèi)增加裂紋的擴展阻力，提高材料的斷裂韌度。
　　通過緊湊拉伸試樣得到六種工藝狀態(tài)下GH4169合金的Paris曲線。結(jié)果表明，δ相含量的增加會導(dǎo)致 Paris曲線的穩(wěn)定擴展階段和快速擴展階段的疲勞裂紋擴展速率增加。穩(wěn)定擴展階段裂紋尖端塑性區(qū)大于等