考虑服役微结构状态的镍基合金低周疲劳寿命预测方法

• 作者: 谭龙 杨晓光 孙燕涛 范永升 石多奇
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 高温合金 微结构退化 低周疲劳 损伤力学 应变能密度 寿命预测
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 新材料新工艺与结构寿命|New Materials, New Processes and Structural Life
• 页码范围: 80-87
• 页数: 8页
• 分类号: V231.95
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.210531

摘要

定向凝固/单晶镍基合金在服役过程中受高温、外载和时间的复杂影响会发生微结构退化,从而导致其低周疲劳性能降低.为了预测微结构退化镍基合金的低周疲劳寿命,探索材料微结构退化导致疲劳寿命缩短的机理,假定材料在标准热处理状态下承受更大载荷而不改变材料在给定载荷下的疲劳损伤机制和规律,基于连续损伤力学和应变能密度理论建立了考虑微结构状态的镍基合金寿命预测方法.采用前期开展的微结构粗化/筏化DZ125镍基合金低周疲劳试验结果,对两种模型预测结果进行了验证.结果表明:两种模型预测结果与试验结果相吻合,模型预测结果控制在±3倍分散带内.考虑微结构状态的疲劳寿命预测方法能够有效地捕捉微结构粗化/筏化对合金低周疲劳寿命的劣化作用.该方法将高温部件的疲劳性能评估在传统的载荷-寿命二维平面上增加了考虑时间作用的微结构退化维度.