编号：CYYJ03345
篇名：某镍基粉末合金高温疲劳裂纹扩展行为与模型研究
作者：万煜玮 周斌 胡绪腾 江荣 宋迎东 郭秩维 李瑾亮
关键词： 镍基粉末高温合金 疲劳裂纹扩展 高温条件 载荷比 断口分析 裂纹扩展速率模型
机构： 南京航空航天大学能源与动力学院 南京航空航天大学能源与动力学院 中国航发沈阳发动机研究所
摘要： 针对涡轮盘用某镍基粉末高温合金材料,开展了高温疲劳裂纹扩展试验,分析了环境温度、载荷比、紧凑拉伸(CT)试件厚度等因素对于疲劳裂纹扩展行为的影响规律,建立和评估了考虑影响因素的裂纹扩展速率模型。结果表明:随着温度的升高和载荷比的增大,疲劳裂纹扩展速率会显著增大,而CT试件厚度对于扩展速率的影响较小;通过观测断口截面发现,在500~700℃内,疲劳裂纹的扩展机制与温度之间没有显著关联,而在700℃下,高载荷比的条件使得裂纹扩展断面更为粗糙;提出了一种温度相关的疲劳裂纹扩展速率模型,可较好地描述不同温度下的疲劳裂纹扩展曲线;对比了Walker模型和Newman裂纹闭合模型的应用效果,发现Walker模型在描述不同载荷比下的裂纹扩展速率方面更为优秀。
