高温氧化对粉末高温合金微观结构和疲劳性能影响研究

摘要：

为了探究涡轮盘用粉末高温合金表面氧化对其低周疲劳性能的影响,分别针对第三代镍基粉末高温合金的粗晶(Coarse grain,CG)和细晶(Fine grain,FG)材料开展氧化时间对其疲劳性能影响机理的研究.通过在700℃空气环境下开展不同时长的高温预氧化实验和低周疲劳(Low-cycle fa-tigue,LCF)实验,使用SEM和EDS表征LCF断口、表面氧化层结构成分及其强化相形貌变化,揭示LCF裂纹萌生机理.实验结果表明,氧化层厚度随氧化时间而增加,氧元素以氧化侵入的形式进入基体;相同氧化时间下,CG抗氧化性能优于FG;疲劳裂纹萌生于氧化侵入和亚表面夹杂物等应力集中部位,在实验温度下LCF寿命受氧化作用和夹杂物共同影响;高温氧化作用下氧化层呈现分层结构,外层为NiO,中间层为含有Cr2O3,TiO2等复杂氧化物及尖晶石相(NiCr2O4)的混合层,内层为Al2O3;CG二次γ′相氧化后平均尺寸增加,FG二次γ′相平均尺寸没有明显的变化,但两种组织氧化后在晶界附近均观察到长条状的二次γ′相,表明高温氧化作用下晶界优先遭到破坏.

关键词：涡轮盘、镍基粉末高温合金、低周疲劳寿命、高温氧化、强化相

所属期刊栏目：45

分类号：TF703.5+1(炼钢)

在线出版日期：2024-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：185-200