K4169镍基高温合金薄壁机匣的热疲劳行为
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  • 英文篇名:Thermal Fatigue Behavior of K4169 Ni-base Superalloy for Thin-wall Investment Castings
  • 作者:谭喜平 ; 郑朝会 ; 周喜艳 ; 闫彬 ; 师梦鹤 ; 雷四雄 ; 周坚 ; 王其荣
  • 英文作者:Tan Xiping;Zheng Chaohui;Zhou Xiyan;Yan Bin;Shi Menghe;Lei Sixiong;Zhou Jian;Wang Qirong;AECC Zhuzhou Aviation Power Investment Casting Co.,Ltd.;Hunan Province Key Laboratory for Investment Casting;AECC South Industry Co.,Ltd.;
  • 关键词:K4169高温合金 ; 薄壁 ; 热疲劳源 ; 疲劳扩展
  • 英文关键词:K4169 Superalloy;;Thin-Wall;;Thermal Fatigue Initiation;;Fatigue Crack Propagation
  • 中文刊名:TZZZ
  • 英文刊名:Special Casting & Nonferrous Alloys
  • 机构:湖南省精密铸造重点实验室;株州中航动力精密铸造有限公司;中国航发南方工业有限公司;
  • 出版日期:2018-08-20
  • 出版单位:特种铸造及有色合金
  • 年:2018
  • 期:v.38;No.305
  • 基金:中国航发集团创新基金资助项目(2013E3312)
  • 语种:中文;
  • 页:TZZZ201808024
  • 页数:4
  • CN:08
  • ISSN:42-1148/TG
  • 分类号:71-74
摘要
采用荧光检测、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)等手段研究了K4169镍基高温合金薄壁机匣精铸件在航空发动机服役过程中的热疲劳裂纹的扩展规律及断裂方式,探讨了其疲劳断裂的扩展机制。结果表明,K4169合金薄壁机匣的热疲劳残影裂纹主要起源于外表面加工的缺口敏感处的碳化物,为多源开裂;在循环热应力下,主裂纹沿强度较低的晶界或与枝晶生长方向呈45°的方向进行扩展。晶界上碳化物的组成、分布及高温氧化是影响其裂纹扩展的主要因素,其断裂方式为准解理-韧窝混合断裂。
        Thermal fatigue behavior of K4169 Ni-based superalloy for thin-walled investment castings in the process of aero-engines service was analyzed by the fluorescent microscopic examination method,optical microscopy(OM)and scanning electron microscope(SEM),and the fatigue crack initiation and propagation mechanism were also described.The results indicate that almost all the primary fatigue cracks are initiated from the carbides at the notch sensitivity of specimen formed during the machining process,Subsequently,only one or two small thermal fatigue cracks can continue to grow and propagate along apreferential direction with the dendrite growth direction or along the intergranular region which carbides can be easy cracked due to different thermal expanding coefficients of the matrix and the carbides,and the crack of MC carbides either at grain boundaries or within the grain interior as well as the high-temperature oxidation are played an important role on crack propagation.The rapid fatigue fracture morphology exhibits quasi-cleavage and dimples feature.
引文
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