一种服役过的涡轮盘合金高温启裂和稳定裂纹扩展特性

摘要

本文用工程JR 阻力曲线法对一种服役过的涡轮盘合金材料在500℃及600℃下的启裂和稳定裂纹扩展特性进行了评价。每条 JR 回归线都给出了置信度为99.7%的等宽分散带以便于为予测轮盘剩余寿命提供参考数据。该合金600℃时的启裂和稳定裂纹扩展特性,由于蠕变脆性而显著低于500℃。另外,在500℃下,启裂韧度(KJi、KJ 0.05)和断裂韧度(KJ0.2)随服役寿命的增加而增加,而表征稳定裂纹扩展特性的dJ/da 和撕裂模量 Tj,却相应减少。扫描电镜观察和工具显微镜测量表明:启裂时的临界延伸区宽度（SZW（?））基本上不受其稳定裂纹扩展的影响,该宽度与表征稳定裂纹扩展特性的 dJ/da 和撕裂模量 TJ 值相一致。为充分发挥轮盘的承载能力,建议用 KJ0.2确定临界裂纹长度αc。在工程 JR 曲线的测定中,考虑了材料循环应力应变特性的影响,并提出了测量裂纹扩展长度△α的“断口照片法”。