【摘 要】
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GH4169镍基合金已经在航空发动机和大型汽轮机涡轮盘、叶片等部件中得到广泛应用。而这些构件在高温运行过程中,承受较大的蠕变疲劳载荷。而且,蠕变-疲劳交互作用导致部件的
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GH4169镍基合金已经在航空发动机和大型汽轮机涡轮盘、叶片等部件中得到广泛应用。而这些构件在高温运行过程中,承受较大的蠕变疲劳载荷。而且,蠕变-疲劳交互作用导致部件的失效概率增加。所以,明确高温条件下国产GH4169镍基合金的蠕变-疲劳抗力及失效机制,对支持国产关键装备的研发具有重要意义。本论文针对GH4169镍基合金,重点讨论了保载方式和晶粒尺寸对其蠕变-疲劳交互作用及寿命、裂纹萌生及扩展机制的影响,研究内容和结论如下：(1)研究热处理前后锻造及热连轧GH4169合金的组织和拉伸性能,确定热处理工艺对材料拉伸性能的影响,并比较两种制造工艺得到的GH4169合金组织和拉伸性能的区别。(2)研究了应变范围对GH4169合金高温低周疲劳行为及裂纹萌生、扩展机理的影响,发现随着应变范围的下降,断口裂纹源数有下降趋势,对应的疲劳寿命增长；而随着应变范围的增大,二次裂纹中小于50μm的短裂纹所占比例逐渐下降,但是应变范围的大小对裂纹扩展方式并没有影响。(3)研究了微观组织结构、晶粒尺寸和加载波形对GH4169合金锻件蠕变-疲劳交互作用及寿命的影响机制,发现随着晶粒尺寸的逐渐减小,对应的材料硬度逐渐增加,而其蠕变-疲劳寿命则逐渐缩减。拉、压保载的引入都会使得疲劳寿命产生明显的缩减：在大应变范围下拉伸保载引入的寿命缩减更严重,而在小应变范围下则相反,这说明应变范围也是决定不同加载方式对GH4169合金蠕变-疲劳寿命影响的一个重要因素。
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