k40s钻基高温合金的高温低周疲劳行为ⅱ.疲劳断口分析

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1、万方数据第38卷2002年10月第10期10531056更金属学垃ACTAMETALLURGICASINICAVoI38N010Oct2002PP1053—1056K40S钻基高温合金的高温低周疲劳行为II．疲劳断口分析杨富民孙晓峰管恒荣胡壮麒(中国科学院金属研究所，沈阳110016)摘要研究了K40S钴基高温台垒在700℃和900℃温度条件下巾也堂控制晌高温低周疲劳行为，对疲劳断n形貌进行观察，结果表明：存高温低周疲劳加载条件下，K40S合余疲劳裂纹萌生机制为表面滑移带开裂与表面碳化物相界面开裂的综台作用，疲劳裂纹萌牛争旷展方式为穿品型，瞬断区呈班枝晶断裂特征；

2、碳化物可作为障碍，阻碍疲劳裂纹的扩展，且为丰璺的二次裂纹镱源地，K408台金高温低蚓疲劳斯裂为机械疲劳与高温叫艟氧化共同作币的结果关键词钴基高温合争，裂纹萌土，裂纹扩展，环境轭化中圉法分类号TGl46．1．TGlll8文献标识码A文章编号0412—1961(2002)10—1053一04LoWCYCLEFATIGUEBEHAVIoRoFK40SCOBAI用BASESUPERALLoYATELEVATEDTEMPERATUREII．FatigueFractographyYANGFtnmn．SUNxt。0feng．GUANHengrong．HUZhuangqiInst

3、ituteofMetalResearch，’I'heChineseAcademyofSciences，Shenyangl10016Correspondent：YANGFumin，Tel：(024j23s4353l-55452，E—mail：弛minyang@sohuCOfTlManuscriptreceived20020l17ABSTRACTHightelItoeraturekWcyclefatiguefraeturebekaviorofK408cobalt—basesuperalloyat700℃and900℃inambientatmospherehasbeen

4、investigatedunderfullyreversediotalstrain—controlledmodeTheresultsshowthatthefatiguecrackinitiationisfrequentlyassociatedwiththeslipbandsandthecarbidesatthespecimen8urfaces．ThefatiguecracksinitiateandpropagatebothinatransgranulaJ-inallnerforallthetotalstrainamplitudesunderconsideratio

5、nBoththetransgranularcrackinitiationandpropagation&reacceleratedbyhightemperatm'eoxidationThewell—distributedcarbideparticles3rethesecondcrackinitiationsites．Thesecondcrackinitiationrelaxesthestressconcentrationatthecracktip，reducingthedrivingforceofcrackpropagation．Hightenlperature10

6、WcyclefatiguefailureofK40Salloyresultsfrpintheinteractionofthemechanicalfatigueandenvironn]entaloxidationKEYWoRDScobaltbasesuperanoy、crackinitiation、crackpropagation、environmentaloxidation长期以来，钴基高温合金怍为航空满轮发动机的高温构件材料而得以广泛应用【】_21但是，随着发动机进口温度的提高，高温构件的眼役环境变得更加恶劣，传统钴基高温台金已经不能满足需要．K40合命是在传统

7、x40台金的基础上，通过添加B元素并调整Si，Mn等元素的含最而发展出来的一种钴基高温合金，与x一40合金相比，它的高温拉伸性能，高温持久性能及抗热腐蚀性能8收稿FI期：2002—0l—17佧若倚介：禹茸民，羁，1973年出生，博』．生得以明显改善[3,41．疲劳断裂同其他断裂一样，其断口保留了整个断裂过程的所有痕迹，记载着很多断裂信息，具有明显的形貌特征因此，对台金的疲劳断口形貌进行微观、宏观分析，能够推测出疲劳断裂机制，了解组织结构、环境介质，加载方式等因素对裂纹萌生、裂纹扩展的影响，疲劳断口形貌分析是研究疲劳过程和分析疲劳失效原因的重要方法本上作主要对K40

8、S钴基高温