金属学报  2007, Vol. 43 Issue (10): 1025-1030

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M38镍基高温合金高温低周疲劳性能及断裂机制

黄志伟;袁福河;王中光;朱世杰;王富岗

大连理工大学材料科学与工程学院; 大连116023

黄志伟; 袁福河; 王中光; 朱世杰; 王富岗 . M38镍基高温合金高温低周疲劳性能及断裂机制[J]. 金属学报, 2007, 43(10): 1025-1030 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(831 KB)   摘要: 对铸造镍基高温合金M38在900℃下的低周疲劳行为进行了研究. 实验采取轴向总应变控制, 应变比为-1, 应变速率为1×10-2s-1. 实验结果表明: M38在900℃下具有与IN738LC接近的疲劳性能. 在高应变幅时, 疲劳裂纹主要萌生在表面碳化物等应力集中处;在低应变幅时, 氧化对裂纹的萌生起重要作用, 疲劳裂纹主要萌生于易于优先氧化的表面晶界和碳化物等处. 在所有应变幅下, 疲劳裂纹均沿着垂直应力轴的方向穿晶扩展. 关键词 ： 高温合金,  高温低周疲劳,  断裂机制,  裂纹萌生     Abstract：Low cycle fatigue tests of cast nickel base superalloy M38 have been conducted at 900℃ in air under fully reversed total strain control, and the strain rate is 1×10-2s-1. After failure, the fracture surfaces and longitudinal sections of the specimens were examined using a scanning electron microscope. Experimental results revealed that the fatigue property of M38 is similar to that of IN738LC. At high strain amplitudes, crack tends to initiate at stress concentration sites such as surface carbides. While at low strain amplitudes, oxidation takes significant effect on crack initiation. The Cr-rich surface-connected grain boundaries (G.B.) and Ti-rich surface-carbides were observed to be favorable crack initiation sites. Under all strain amplitudes, the crack propagation mode is transgranular. Key words： superalloy    high temperature low cycle fatigue    fracture mechanism    crack initiation and propagation 收稿日期: 2007-01-12      ZTFLH:  TG146.15   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 黄志伟 袁福河 王中光 朱世杰 王富岗 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I10/1025 [1]Ott M,Mughrabi H.Mater Sci Eng,1999;A272:24 [2]Bhanu Sankara Rao K,Schiffers H,Schuster H,Nickle H. Metall Trans,1988;19A:359 [3]Fleury E,Remy L.Mater Sci Eng,1993;A167:23 [4]Ostergren W J.J Test Eval,1976;4:327 [5]Chen L J,Wang Z G,Yao G,Tian J F.Acta Metall Sin, 1999;35:1144 (陈立佳，王中光，姚戈，田继丰．金属学报，1999；35：1144) [6]Gao J T,Ranucci D,Picco E.Mater Sci Eng,1983;58: 127 [7]Manson S S.J Expt Mech,1965;5:193 [8]Editorial Board.Practical Handbook of Engineering Ma- terials,2nd ed,Vol.2,Beijing:Standards Press of China, 2002:652 (工程材料实用手册编辑委员会工程材料实用手册．第2版，第2卷，北京：中国标准出版社，2002：652) [9]Bettge D,Osterle W,Ziebs J.Z Metallkd,1995;86:3 [10]Laird C,Smith G C.Philos Mag,1962;8:847 [11]Nazmy M Y.Mater Sci Eng,1982;55:231 [12]Reuchet J,Remy L.Mater Sci Eng,1983;58:33 [13]Antolovich S D,Rosa E.Mater Sci Eng,1981;47:47 [14]He L Z,Zheng Q,Sun X F,Hou G C,Guan H R,Hu Z Q.Mater Sci Eng,2004;A380:340 [15]Huang Z W,Wang Z G,Zhu S J,Yuan F H,Wang F G. Mater Sci Eng,2006;A432:308 [16]Reger M,Remy L.Mater Sci Eng,1988;A101:55 [17]Marchionni M,Osinkolu G A,Maldini M.Fatigue Fract Eng Mater Struct,1996;19:955 [1] 卢楠楠, 郭以沫, 杨树林, 梁静静, 周亦胄, 孙晓峰, 李金国. 激光增材修复单晶高温合金的热裂纹形成机制[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1243-1252. [2] 王磊, 刘梦雅, 刘杨, 宋秀, 孟凡强. 镍基高温合金表面冲击强化机制及应用研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1173-1189. [3] 宫声凯, 刘原, 耿粒伦, 茹毅, 赵文月, 裴延玲, 李树索. 涂层/高温合金界面行为及调控研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1097-1108. [4] 张健, 王莉, 谢光, 王栋, 申健, 卢玉章, 黄亚奇, 李亚微. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1109-1124. [5] 赵鹏, 谢光, 段慧超, 张健, 杜奎. 两种高代次镍基单晶高温合金热机械疲劳中的再结晶行为[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1221-1229. [6] 冯强, 路松, 李文道, 张晓瑞, 李龙飞, 邹敏, 庄晓黎. γ' 相强化钴基高温合金成分设计与蠕变机理研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1125-1143. [7] 马德新, 赵运兴, 徐维台, 王富. 重力对高温合金定向凝固组织的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1279-1290. [8] 陈佳, 郭敏, 杨敏, 刘林, 张军. 新型钴基高温合金中W元素对蠕变组织和性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1209-1220. [9] 毕中南, 秦海龙, 刘沛, 史松宜, 谢锦丽, 张继. 高温合金锻件残余应力量化表征及控制技术研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1144-1158. [10] 郑亮, 张强, 李周, 张国庆. 增/降氧过程对高温合金粉末表面特性和合金性能的影响：粉末存储到脱气处理[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1265-1278. [11] 白佳铭, 刘建涛, 贾建, 张义文. 高W高Ta型粉末高温合金的蠕变性能及溶质原子偏聚[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1230-1242. [12] 江河, 佴启亮, 徐超, 赵晓, 姚志浩, 董建新. 镍基高温合金疲劳裂纹急速扩展敏感温度及成因[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1190-1200. [13] 李嘉荣, 董建民, 韩梅, 刘世忠. 吹砂对DD6单晶高温合金表面完整性和高周疲劳强度的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1201-1208. [14] 刘兴军, 魏振帮, 卢勇, 韩佳甲, 施荣沛, 王翠萍. 新型钴基与Nb-Si基高温合金扩散动力学研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 969-985. [15] 穆亚航, 张雪, 陈梓名, 孙晓峰, 梁静静, 李金国, 周亦胄. 基于热力学计算与机器学习的增材制造镍基高温合金裂纹敏感性预测模型[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1075-1086. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed