某盤用鎳基合金高溫裂紋擴展行為與模型研究.pdf

1、輪盤作為航空發(fā)動機的斷裂關鍵件，不僅需要進行疲勞壽命設計，還需要進行損傷容限設計。渦輪盤工作溫度高，影響其疲勞裂紋擴展行為的因素較多，裂紋擴展規(guī)律較為復雜。準確的高溫裂紋擴展模型是渦輪盤損傷容限設計需要解決的關鍵問題之一。本文針對盤用鎳基合金GH742，開展其高溫裂紋擴展行為與模型研究，建立并驗證了適用于該材料的高溫裂紋擴展模型，初步研究了高溫裂紋擴展壽命預測方法。主要工作與結論如下：
　　（1）對國內(nèi)外鎳基合金高溫裂紋擴展行為與

2、模型的研究現(xiàn)狀進行了文獻綜述。
　?。?）開展了GH742在650℃下的疲勞、蠕變、蠕變疲勞以及簡單譜載荷下的裂紋擴展試驗，對其高溫裂紋擴展斷口形貌進行了顯微觀察。結果表明：高溫疲勞載荷下，GH742以穿晶斷裂為主，存在小范圍沿晶斷裂。高溫持續(xù)載荷下，試樣越厚，裂紋擴展率越大，裂紋擴展均為沿晶斷裂。在等幅高溫蠕變疲勞載荷下，裂紋擴展率隨著保持時間的增加而增加，同時存在穿晶和沿晶斷裂。
　　（3）基于疊加原理建立了GH742合

3、金的高溫蠕變疲勞裂紋擴展模型。結果表明：簡單的疊加疲勞與蠕變裂紋擴展模型不能準確地描述其蠕變疲勞裂紋擴展率，Saxena疊加模型可較好地描述試驗結果。
　?。?）研究了裂紋擴展增量積分方法對裂紋擴展壽命預測結果的影響。結果表明：計算循環(huán)裂紋擴展增量時，可不考慮循環(huán)內(nèi)裂紋長度變化對應力強度因子的影響。
　　（5）基于疊加原理建立的裂紋擴展模型可以較好地預測GH742在高溫譜載荷條件下的裂紋擴展率。GH742標準CT試樣在高溫譜