晶界氧化对GH4738高温合金疲劳裂纹扩展的作用

摘要：

测定了GH4738合金在650、700、750及800℃空气环境下的疲劳裂纹扩展速率da/dN-△K曲线及疲劳裂纹扩展寿命α-N曲线,得出了温度对合金疲劳裂纹扩展的影响规律,并结合组织性能、疲劳特征、高温及室温下晶界氧化情况等分析了温度对合金疲劳裂纹扩展的影响.结果表明,随着温度升高,GH4738合金的疲劳裂纹扩展速率(FCGR)增加,合金的断裂方式由沿晶和穿晶混合型断裂向完全沿晶断裂转变;在初始应力强度因子幅度△K为40 MPa·m1/2、晶粒尺寸为30～40 μm时,合金的疲劳裂纹扩展寿命在650～700℃内显著下降,存在一个温度敏感区间,其原因并不是材料的组织和力学性能的变化,主要是高温下的氧化作用所致;O通过裂纹尖端、滑移带间接进入晶界或O直接渗入晶界的方式,与晶界处的活性元素Co、Ti、Al反应生成脆性氧化物,从而降低了晶界强度,使合金的抗疲劳性能显著下降.

关键词：镍基高温合金、GH4738、疲劳裂纹扩展、温度敏感区间、氧化

所属期刊栏目：53

分类号：TG146(金属学与热处理)

资助基金：National Natural Science Foundation of China51371023;国家自然科学基金项目No.51371023

在线出版日期：2018-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1453-1460