DZ125定向凝固高温合金长期时效后的显微组织和超高周疲劳行为

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DZ125定向凝固高温合金长期时效后的显微组织和超高周疲劳行为

顾玉丽¹, 滕旭东², 刘昌奎¹, 何玉怀¹, 陶春虎¹

1. 北京航空材料研究院中国航空工业集团公司失效分析中心试金石检测技术有限公司, 北京 100095;
2. 中国人民解放军驻中航工业南方航空动力机械公司军事代表室, 湖南株洲 412002

收稿日期:2011-11-18 修回日期:2011-12-08 出版日期:2012-11-25 发布日期:2012-11-22
通讯作者: 顾玉丽 E-mail:bluebee4646@163.com

Microstructures and Ultra-high Cycle Fatigue Behaviors of Directionally Solidified Superalloy DZ125 After Long-term Aging

GU Yuli¹, TENG Xudong², LIU Changkui¹, HE Yuhuai¹, TAO Chunhu¹

1. Touch Stone Testing Innovation Corporation, AVIC Failure Analysis Center, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China;
2. PLA Representative Office at AVIC South Aviation Industry Limited Corporation, Zhuzhou 412002, China

Received:2011-11-18 Revised:2011-12-08 Online:2012-11-25 Published:2012-11-22

摘要/Abstract

摘要： 选用950 ℃时效温度,对DZ125定向凝固高温合金进行了500、1 000、1 500 h的长期时效。利用超声疲劳试验机测试了合金的超高周疲劳性能。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电子背散射衍射(EBSD)研究了合金的显微组织和超高周疲劳行为。结果表明:长期时效对DZ125合金的组织稍有影响,长期时效后合金的点阵错配度降低,随着时效时间的延长,γ'相聚集长大更加明显,未出现拓扑密排相(TCP)等有害相;长期时效对DZ125合金的超高周疲劳性能稍有影响,随着时效时间的延长,疲劳性能呈下降趋势,疲劳断口较平整,裂纹起源于试样的表面,在超高周疲劳后合金的晶粒发生了小幅度旋转。

关键词: 定向凝固, 高温合金, 长期时效, 超高周疲劳, 疲劳断口, 裂纹

Abstract: Directionallly solidified superalloy DZ125 is aged at 950 ℃ for 500 h, 1 000 h and 1 500 h, respectively. The ultra-high cycle fatigue property of alloy DZ125 is measured using an ultrasonic fatigue test machine. The microstructures and ultra-high cycle fatigue behaviors of DZ125 are investigated using scan electron microscopy, transmission electron microscopy and electron backscatter diffraction (EBSD) technique. The results show that the effect of long-term aging heat treatments on the microstructures of DZ125 is small, and the lattice misfit is reduced after long-term aging. With the increase of the aging time, γ' phases accumulate and grow obviously, but the topologically close packed(TCP)phase is not found. The effect of long-term aging heat treatments on the ultra-high cycle fatigue properties is small. With the increase of the aging time, the ultra-high cycle fatigue property shows a downward trend .The fatigue fracture surface is perpendicular to the stress axis/fatigue cracks initiate from the sample surface, and the grain rotation angle is small after ultra-high cycle fatigue tests.

Key words: directionally solidification, superalloy, long-term aging, ultra-high cycle fatigue, fatigue fracture, cracks

中图分类号:

V252
TG11

顾玉丽, 滕旭东, 刘昌奎, 何玉怀, 陶春虎. DZ125定向凝固高温合金长期时效后的显微组织和超高周疲劳行为[J]. 航空学报, 2012, 33(11): 2136-2142.

GU Yuli, TENG Xudong, LIU Changkui, HE Yuhuai, TAO Chunhu. Microstructures and Ultra-high Cycle Fatigue Behaviors of Directionally Solidified Superalloy DZ125 After Long-term Aging[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2012, 33(11): 2136-2142.

参考文献

[1] She L, Chen Y Z, Wang T. Study on heat treatment of directionally solidified superalloy DZ125.Transactions of Materials and Heat Treatment,2008,23(4):13-15.(in Chinese) 佘力, 陈荣章, 王涛.定向凝固铸造高温合金DZ125热处理工艺的研究.材料热处理学报, 2008, 23(4): 13-15.
[2] Wang H, Zuo H F, He X, et al. Failure analysis of 3rd turbine blade of aero-engines.Failure Analysis and Prevention, 2007, 2(1): 24-28.(in Chinese) 王红, 左华付, 何训, 等. 某航空发动机第三级涡轮叶片失效分析.失效分析与预防, 2007, 2(1): 24-28.
[3] Xiong J C, Li J R, Liu S Z. Surface recrystallization in nickel based single crystal superalloy DD6.Chinese Journal of Aeronautics, 2010, 23(4): 478-485.
[4] Li C, Li M Q, Wang K. Deformation behavior of nickel based superalloy GH4169 through solution treatment.Acta Aeronautica et Astronautica Sinca, 2010,31(2):368-376. (in Chinese) 李晨, 李淼泉, 王柯. 固溶处理GH4169合金的高温变形行为.航空学报, 2010, 31(2): 368-376.
[5] Yao R, Guo H B, Peng H,et al. Recrystallization and inter-diffusion behaviors of NiCrAlYSi coationg/DD6 single crystal superalloy system.Acta Aeronautica et Astronautica Sinca, 2011, 32(4): 751-757. (in Chinese) 姚瑞, 郭洪波, 彭徽, 等. NiCrAlYSi涂层/DD6单晶高温合金界面再结晶和互扩散行为.航空学报, 2011, 32(4):751-757.
[6] Liu L R, Jin T, Sun X F. Effect of Al, Ti and Ta contents on the microstructure in Ni-base single crystal superalloy during aging.Rare Metal Materials and Engineering,2008, 37(7): 1253-1256. (in Chinese) 刘丽荣, 金涛, 孙晓峰, 等. Al、Ti、Ta含量对镍基单晶高温合金时效组织的影响.稀有金属材料与工程,2008, 37(7): 1253-1256.
[7] Huang Q R, Li H K. Superalloy.Beijing: Meallurgical Industry Press, 2000. (in Chinese) 黄乾尧, 李汉康. 高温合金. 北京: 冶金工业出版社, 2000.
[8] Michell R J, Preuss M, Hardy M C, et al.Influence of composition and cooling rate on constrained and unconstrained lattice parameters in advanced polycrystalline nickel-base superalloy.Materials Science and Engineering: A, 2006, 423(1): 282-291.
[9] Lukas P, Kunz L, Svoboda M.High-temperature ultra-high cycle fatigue damage of notched single crystal superalloys at high mean stresses.International Journal of Fatigue,2005, 27(10): 1535-1540.
[10] Yi J Z, Torbet C J, Feng Q, et al.Ultrasonic fatigue of a single crystal Ni-base superalloy at 1000 ℃.Materials Science and Engineering, 2007, 443(1): 142-149.
[11] Shyam A, Torbet J.Ultrasonic fatigue of a nickel-base turbine disk alloy at room and elevated temperatures.The Minerals Metals & Materials Society, 2005.
[12] Watanaba R, Kuno T.Alloy design of nickel-base precipitation hardened superalloy.Journal of Iron and Steel Research, 1976, 16(19): 437-446.
[13] Chen G L. Superalloy study.Beijing: Meallurgical Industry Press, 1988: 265. (in Chinese) 陈国良.高温合金学.北京: 冶金工业出版社, 1988: 265.
[14] Yang P. Technology and its application of electron backscatter diffraction.Beijing:Meallurgical Industry Press,2007. (in Chinese) 杨平.电子背散射衍射技术及其应用.北京: 冶金工业出版社, 2007.

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[1]	樊哲铭, 杨未柱, 曾延, 赵哲南, 李磊. 激光熔覆修复GH4169合金各向异性拉伸性能[J]. 航空学报, 2024, 45(8): 429129-429129.
[2]	吴志渊, 赵林川, 颜格, 胡海峰, 杨志勃, 张文明. 转轴-轮盘-裂纹叶片耦合系统的叶尖振动特性[J]. 航空学报, 2024, 45(4): 628346-628346.
[3]	刘瑞峰, 孙晓哲, 李文辉, 王显, 闫杰. 高频脉冲电流改性SiC/Al复合材料微裂纹愈合机制及组织性能[J]. 航空学报, 2023, 44(22): 428598-428598.
[4]	赵鋆赫, 王生楠. 基于深度学习的权函数法应力强度因子求解[J]. 航空学报, 2023, 44(19): 228367-228367.
[5]	赵楠, 李多生, 叶寅, 刘奋成, 江五贵. 激光选区熔化成形GH5188合金微观组织及性能[J]. 航空学报, 2023, 44(19): 428332-428332.
[6]	邹田春, 巨乐章, 管玉玺, 李泽钢, 陈红呈. 铺层方式对CFRP⁃Al胶接接头疲劳行为的影响[J]. 航空学报, 2023, 44(18): 428264-428264.
[7]	冯子夜, 蔡力勋, 于思淼. 以能量表征的平面应变及平面应力Ⅰ型裂纹J积分解[J]. 航空学报, 2023, 44(12): 227671-227671.
[8]	景向嵘, 程盼, 罗振兵, 高天翔, 周岩, 邓雄. 电弧放电激励器破除冰特性及裂纹扩展规律[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 204-213.
[9]	吴志渊, 闫寒, 吴林潮, 马辉, 瞿叶高, 张文明. 旋转裂纹叶片-弹性轮盘耦合系统振动特性[J]. 航空学报, 2022, 43(9): 625442-625442.
[10]	张子瑜, 郝林. 扩展有限元法在断裂力学相场模型中的应用[J]. 航空学报, 2022, 43(9): 225976-225976.
[11]	李晓阳, 陶昭, 张慰. 基于不确定微分方程的疲劳可靠性建模[J]. 航空学报, 2022, 43(8): 225820-225820.
[12]	石怀涛, 刘子濛, 白晓天, 马辉. 全陶瓷轴承外圈裂纹位置识别方法[J]. 航空学报, 2022, 43(8): 625481-625481.
[13]	吕帅帅, 杨宇, 王彬文, 殷晨飞. 基于改进FaceNet的飞行器结构裂纹识别方法[J]. 航空学报, 2022, 43(6): 525463-525463.
[14]	王秋懿, 吴彦增, 鲍蕊. 疲劳裂纹扩展过程中的CTOD相关参量分析[J]. 航空学报, 2022, 43(6): 526632-526632.
[15]	李定骏, 杨镠育, 孙帆, 江鹏, 陈艺文, 王铁军. 预热温度对热障涂层表面裂纹形成的影响[J]. 航空学报, 2022, 43(6): 526184-526184.

DZ125定向凝固高温合金长期时效后的显微组织和超高周疲劳行为

Microstructures and Ultra-high Cycle Fatigue Behaviors of Directionally Solidified Superalloy DZ125 After Long-term Aging

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