dd单晶高温合金低周疲劳断裂特征的研究_胡春燕

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1、DD6单晶高温合金低周疲劳断裂特征的研究_胡春燕2014年8月第9卷第4期失效分析与预防August，2014Vol．9，No．4DD6单晶高温合金低周疲劳断裂特征的研究1，21，21，2胡春燕，刘新灵，陶春虎(1．中航工业北京航空材料研究院，北京100095;2．航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京100095)［摘760℃）及疲劳/蠕变交互作用的断裂特征进行了研究。结果表明：DD6要］对DD6单晶高温合金在高温低周（980℃、单晶高温合金高温低周疲劳断口往往呈多源开裂特征，裂纹萌生于试样的表面或亚表面，疲劳裂纹在刚萌生时沿着一定的小平面进行扩展，扩展

2、区主要由垂直于裂纹扩展方向的疲劳条带和河流花样组成，瞬断区为类解理台阶形貌，裂纹扩展初期断口基本与主应力方向垂直，随着疲劳裂纹的扩展，断口呈现与主应力约成45°的平面特征；低周疲劳/蠕变交互作用的断裂特征与相同应变条件下低周疲劳断口总体形貌相似，但也一些不同之处，如断口整体氧化严重、疲劳扩展区面积明显减小。［关键词］单晶高温合金；断裂特征；低周疲劳；疲劳/蠕变［中图分类号］TG132．32—————————————————————————————————————————————————————［文献标志码］Adoi：10．3969/j．issn．1673-6

3、214．2014．04．007［6214（2014）04-0224-04文章编号］1673-Low-cycleFatigueFractureFeaturesofSingleCrystalSuperalloyDD6222HUChun-yan1，，LIUXin-ling1，，TAOChun-hu1，（1．AVICBeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Beijing100095，China；2．BeijingKeyLaboratoryofAeronauticalMaterialsTestingandEvaluation，B

4、eijing100095，China）Abstract：ThefracturefeaturesofsinglecrystalsuperalloyDD6wereinvestigatedundertheconditionoflow-cyclefatigue（980℃，760℃）andfatigue-creep．Theresultsshowthatthelow-cyclefatiguefracturesurfacehadmorethanonesourcezoneandthefatiguecracksinitiatedatsurfaceorsubsurfaceoft

5、hespecimens．Thefatiguecrackspropagatedalongthecrystallographicplanefirstandthenperpendicularlytotheloadingaxis．Typicalfatiguestriationsandriverpatternformedinthesteadypropagationstage．Like-cleavagestepswereobservedatthefastfracturezone．Thefracturesurfaceformingintheinitialstageispe

6、rpendiculartotheprincipalstressaxis，andthenthecrackspropagatedalongthedirection45degreeawayfromthepri—————————————————————————————————————————————————————ncipalstressaxis．Comparedwiththefracturesurfacesofthelow-cyclefatiguespecimenstestedunderthesamecondition，thoseofthefatigue-cree

7、pspecimenshavethefollowingdistinctfeatures：moreseriousoxidationandsmallerextensionzone．Keywords：singlecrystalsuperalloy；fracturefeature；low-cyclefatigue；fatigue-creep质比航空发动机涡轮工作叶片优先考虑选用的材0引言与多晶合金相比，单晶高温合金具有更优的料［4］。单晶合金发动机叶片在高温燃气环境下承受复杂应力状态，很容易出现裂纹甚至发生断裂故障。单晶高温合金的化学成分和组织状态与普通铸造高温合金差

8、异较大；因此，其断裂特征和损伤机理与普通铸造高温合金