表面完整性对FGH96粉末合金高温低循环疲劳性能的影响研究

摘要：

采用陶瓷弹丸和铸钢丸+陶瓷丸为介质对FGH96合金车削表面进行喷丸强化,引入3种表面完整性状态.研究了一次喷丸、二次喷丸和车削状态下表面形貌、残余应力场和高温低循环疲劳寿命.结果表明:二次喷丸强化在消除车削刀痕和表面平均粗糙度增大的同时,引入了底部圆滑的弹坑,二次喷丸后Kurtosis值趋于3,但强度较小的一次喷丸仅能够部分消除刀痕;同时,一次喷丸和二次喷丸后,表面残余压应力由车削的-446MPa,提高到-1000～-1100MPa,二次喷丸后残余压应力场深度由车削的100 μm提高到250 μm,一次喷丸残余压应力场深度与车削状态相当.在二次喷丸良好的表面完整性作用下,在650℃,εt=1.2％的试验条件下,相比于车削状态,二次喷丸后疲劳寿命提高108％;相比之下,一次喷丸提高21％;喷丸后疲劳寿命分散度减小.经过断口宏微观观察和反推分析说明,3种表面完整性状态的疲劳扩展寿命很接近,造成疲劳寿命差别的主要原因是裂纹萌生差别,二次喷丸的裂纹萌生寿命分别是一次喷丸的221％,以及车削状态的216％.利用工艺手段优化表面完整性是提高FGH96合金表面完整性和低循环疲劳寿命的关键.

关键词：表面完整性、低循环疲劳、粉末合金、喷丸

所属期刊栏目：48

分类号：TG668;V263.5

资助基金：航空科学基金;中航工业技术创新基金

在线出版日期：2019-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：269-278