单晶高温合金高周疲劳行为的研究

摘要

一、引言 高温合金涡轮叶片一般需承受复杂的应力,除温度变化引起的热应力以外,还有恒定的离心力和热燃气喷射而产生的高频振动力。而高温高周疲劳实验能够较好地模拟后两种应力。对于单晶高温合金,抗高温高周疲劳能力将大大提高,许多研究表明,高周疲劳裂纹源总是发生在晶体材料的不连续处,包括疏松、夹杂和晶界等,比起普通铸造和定向凝固高温合金,单晶高温合金疏松和夹物很少,且不存在晶界,因此疲劳强度极限明显提高。但单晶高温合金疲劳断裂总是呈脆性的,深入研究它的微观断裂机制是非常必要的。本文对在热腐蚀环境下的涡轮叶片用单晶高温合金经高温高周疲劳实验后的断裂特征和微观机制进行研究。 二、实验过程 研究用单晶高温合金的化学成分为(wt％):Cr15.61,Co8.45,W5.74,Al3.80,Ti3.82,Ta1.16,其余为Ni。用选晶方法拉制成单晶试棒。