Page 39 - 理化检验-物理分册2022年第四期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202204007

用直流电压降法研究高温下 GH3230 合金的

疲劳裂纹扩展行为

宋世杰 ,袁 柯 ,梁振宇 ,叶序彬 ,李 钊 1

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( 1. 中国航发北京航空材料研究院, 北京 100095 ; 2. 中国航发湖南动力机械研究所, 株洲 412002 ;

3. 北京航空航天大学,北京 100191 )
摘 要: 采用直流电压降法对 GH3230 合金进行了高温下的疲劳裂纹扩展试验, 分析了温度及
应力强度因子对 GH3230 合金疲劳裂纹扩展速率的影响, 并利用扫描电子显微镜对断口进行分
析。结果表明: 在相同的应力强度因子下, 随着温度的升高, 合金 的裂纹扩展速率增大; 温度从

750 ℃ 升高到 850 ℃ 时, 裂纹扩展速率明显增大, 从 850 ℃ 升高到 950 ℃ 时, 小应力强度因子下的
裂纹扩展速率相差不大, 随着应力强度因子的增大和温度的升高, 裂纹扩展速率的差距增大; 观察
断口表面可知, 在裂纹扩展区和瞬断区, 断口表面呈现典型的疲劳辉纹和韧窝特征, 随着温度的升
高, 断口表面的氧化物颗粒增多, 裂纹扩展区的疲劳辉纹不明显。

关键词: 直流电压降法; GH3230 合金;疲劳裂纹扩展行为

中图分类号: TL341 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 04-0023-04

Fati g uecrackg rowthbehaviorofGH3230allo y athi g h

tem p eratureb ydirectcurrent p otentialdro pmethod

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SONGShi j ie , YUANKe , LIANGZhen y u , YEXubin , LIZhao 1
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( 1.AECCBei j in g InstituteofAerialMaterials , Bei j in g100095 , China ;

2.AECC HunanAviationPower p lantResearchInstitute , Zhuzhou412002 , China ;
3.Beihan gUniversit y , Bei j in g100191 , China )

Abstract : Thefati g uecrackg rowthtestofGH3230allo yathi g htem p erature wascarriedoutb ydirect

current p otentialdro pmethod.Theeffectsoftem p eratureandstressintensit yfactoronthefati g uecrackg rowth

rateofGH3230allo ywereanal y zed , andthefracturesurfacewasanal y zedb yscannin gelectron microsco p e.The

resultsshowthatunderthesamestressintensit yfactor , thecrackg rowthrateoftheallo yincreased withthe

increaseoftem p erature.Whenthetem p eraturerosefrom 750 ℃ to850 ℃ , thecrackg rowthrateincreased

obviousl y .Whenthetem p eraturerosefrom850℃to950℃ , thedifferenceofcrackg rowthrateundersmallstress

intensit y factorwasnotbi g .Withtheincreaseofstressintensit yfactorandtem p erature , thedifferenceofcrack

g rowthrateincreased.Itcouldbeseenfromtheobservationofthefracturesurfacethatinthecrackp ro p a g ation

zoneand the transient fracture zone , the fracture surface p resented t yp icalfati g ue striation and dim p le

characteristics.Withtheincreaseoftem p erature , theoxidep articlesonthefracturesurfaceincreased , andthe

fati g uestriationinthecrackp ro p a g ationzonewaslessobvious.

Ke y words : directcurrent p otentialdro pmethod ; GH3230allo y ; fati g uecrackg rowthbehavior
镍基高温合金具有优异的性能, 在整个高温合 金领域占有重要的地位。 GH3230 合金是我国自主
研制的新一代镍 - 铬基固溶强化型变形高温合金, 其
化学成分简单, 具有高强度、 可焊接、 抗氧化等特点,
收稿日期: 2021-08-10

作者简介: 宋世杰( 1994- ), 硕士, 工程师, 主要从事飞机材料疲 可用于制备900℃ 以下长期使用的航空发动机燃烧
劳断裂测试工作, shi j ieson g 1994@163.com
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