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本文通过在动态疲劳试验机INSTRON8032上设计低周疲劳,对镍基高温合金GH4033在各温度下的疲劳寿命行为进行了研究,用扫描电镜观察了疲劳断口,分析了其断裂机制,并且结合材料使用的实际情况有针对性的对镍基高温合金GH4033进行了疲劳分析。
基于M--C方程通过对光滑试样进行低周疲劳试验,每一温度点通过两个应变控制低周疲劳,对四个温度点的应力一应变曲线进行了计算,得到了每一温度点下的应变一应力寿命模型方程,且其断口具有一般疲劳的特征。
联系现实中裂纹生长过程中的应力集中影响,通过带缺口低周疲劳及其断口分析,揭示了有缺口时材料的疲劳行为及裂纹生长机制,提出了有效剩余面积概念,并发现动态蠕变,在高温条件下由于应力集中的影响使得疲劳裂纹萌生区由沿晶断裂转向穿晶断裂机制。
涡轮叶片材料在飞机起飞和着落之间的相当长一段时间处于应力保持状态,研究了低周疲劳保持时间(HT)内蠕变一疲劳交互作用对材料疲劳性能的影响。随着温度的升高,相对于无保持时间(NHT)时的疲劳寿命下降相对值随之也升高,从400℃相对值的3l%到700℃处的52.5%,且单个疲劳循环中由于发生应力松弛其塑性应变量也相应升高,说明温度的升高,蠕变结合疲劳对疲劳裂纹的扩展速度和材料的破坏起着加速作用,利用线性累积损伤法则可有效地预测GH4033的蠕变一疲劳寿命。