Page 42 - 理化检验-物理分册2022年第四期

宋世杰, 等: 用直流电压降法研究高温下 GH3230 合金的疲劳裂纹扩展行为

试 样 的 抗 断 裂 性 能 也 急 剧 下 降, 在 Δ K 约 为 裂纹尖端存在晶体沿某些特定易滑移面滑移的现象,
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导致疲劳辉纹的形成, 在交变载荷作用下, 裂纹在扩
15MPa · m 时, 其 已 接 近 断 裂; 而 在 750 ℃ 和
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展区内以疲劳辉纹的形式不断扩展, 有效承载面积不
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850 ℃ 时, 断裂时的 Δ K 约为 25MPa · m 。 断减小, 直至试样最终断裂。由图 4a ) ~4c ) 可知: 在
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2.2 疲劳裂纹扩展断口特征 这3个温度时, 疲劳裂纹扩展区都可见疲劳辉纹, 温
GH3230合金试样疲劳裂纹扩展断口微观形貌 度越高, 疲劳辉纹越不明显; 晶界结合力下降, 裂纹扩
如图4所示, 断口可分为裂纹稳态扩展区和瞬断区。 展加速。从图 4d ) ~4f ) 可知, 瞬断区断口表面粗糙,
在疲劳裂纹扩展试验中, 试样受交变应力循环加载, 呈现典型的韧窝特征, 韧窝里有破碎的碳化物颗粒。

图 4 GH3230 合金试样疲劳裂纹扩展断口微观形貌
表面的氧化物颗粒越多, 裂纹扩展区疲劳辉纹越不
3 结论
明显; 在瞬断区都表现为明显的韧窝特征, 韧窝内有

( 1 )在温 度 为 750~950 ℃ 时, 随 着 温 度 的 升 破碎的碳化物颗粒。
高, GH3230 合金的抗拉强度、 屈服强度、 弹性模量
参考文献:
均减小, 断面收缩率、 断后伸长率均增大。

( 2 ) GH3230 合金疲劳裂纹扩展速率随温度的 [ 1 ] 李全通, 景小宁 .某 型 发 动 机 火 焰 筒 热 弹 塑 性 / 蠕 变

升高而增大, 从750℃ 到850℃ , 裂纹扩展速率增大 应力分析[ J ] . 燃气涡轮试验与研究, 1999 , 12 ( 1 ): 40-

明显; 从850℃ 到950℃ 时, 其裂纹扩展速率在小应 43.
[ 2 ] 郭运强, 张克实, 耿小亮, 等 . 航空发动机火焰筒疲劳

力强度因子水平下差距较小, 在大应力强度因子下,

裂纹扩展规律[ J ] .航空制造技术, 2006 , 49 ( 12 ): 80-

950 ℃ 时的裂纹扩展速率比 850 ℃ 时大。
82.

( 3 ) GH3230 合金疲劳裂纹扩展试样断口可分
为裂纹稳态扩展区和瞬断区, 随着温度的升高, 断口

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