镍基变形高温合金低周疲劳研究进展

摘要

镍基高温合金长期在高温、高压、高速和交变载荷等复杂的环境中服役,容易产生周期性应变集中的塑性变形,引起应变控制的低周疲劳(LCF)损伤。镍基变形高温合金服役过程中产生的低周疲劳严重降低了热端部件的服役性能和寿命。因此,阐明镍基变形高温合金LCF塑性变形行为及疲劳断裂机制对于涡轮盘等热端部件的可靠性和安全性服役具有重要的现实意义。综述了晶粒和析出相微观组织等内部因素,以及温度、加载频率、加载波形和应变幅等外部因素对镍基变形高温合金低周疲劳性能的重要影响;揭示了循环硬化、循环软化产生的各种微观机制;叙述了几种不同的低周疲劳寿命预测模型;最后展望了低周疲劳未来的研究方向,认为今后应以揭示镍基变形高温合金LCF循环硬化及软化行为的变形主导机制、开展驱动循环硬化及软化行为的变形动力学研究,建立能精准预测LCF寿命的镍基变形高温合金LCF寿命模型。