Einfluss der Lösungsbehandlung auf die Rissausbreitungsrate der verschleißfesten Platte aus GH864-Legierung
Die verschleißfeste Platte aus GH864-Legierung ist eine phasenausscheidungshärtende Superlegierung auf Nickelbasis. Die Legierung hat eine hohe Zug- und Dauerfestigkeit unter 760 Grad, eine gute Oxidationsbeständigkeit unter 870 Grad und wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in petrochemischen Geräten verschiedener Art eingesetzt Hot-End-Teile und Motorteile. Die Rissausbreitungsrate ist nicht nur eine wichtige Leistung der verschleißfesten Platte aus GH864-Legierung, sondern auch einer der wichtigen Indizes für die Schadenskapazitätsauslegung und die Lebensdauervorhersage der Turbinenscheibe. In- und ausländische Wissenschaftler haben die Risswachstumsrate von verschleißfesten Platten aus GH864-Legierung aus verschiedenen Blickwinkeln untersucht und einige nützliche Ergebnisse erhalten, es gibt jedoch nur wenige Studien zum Einfluss der Risswachstumsrate von GH{{9} }} Verschleißfeste Platte aus Legierung nach Lösungsbehandlung. Daher wurde die Änderung der Risswachstumsrate bei 650 Grad einer verschleißfesten GH864-Legierungsplatte nach verschiedenen Lösungsbehandlungen aus der Perspektive der Anwendung untersucht, was umfassende Leitlinien für die tatsächliche Produktion und das Design der Legierungsschadenstoleranz lieferte.
Die verschleißfeste Platte aus GH864-Legierung wird durch den dualen Prozess des Schmelzens (VIM) + Vakuumverbrauchsmaterialumschmelzens (VAR) geschmolzen. Nachdem der Barren geöffnet wurde, wird er zu einer Scheibe geformt, die einer Standardlösungsbehandlung und einer Alterungswärmebehandlung unterzogen wird. Der Literatur zufolge betragen die Wiederbesiedlungstemperaturen von Phase und MC-Carbid 1034 Grad bzw. 1140 Grad. Die Lösungstemperatur wird so eingestellt, dass sich Phase und MC-Carbid neu besiedeln und unterschiedliche Korngrößen erhalten werden. Es wird das Änderungsgesetz der Risswachstumsrate einer verschleißfesten Platte aus GH864-Legierung nach verschiedenen Lösungsbehandlungen untersucht. Verschiedene Lösungsglühsysteme sind: (1020, 1040, 1060, 1080, 1150 Grad), 4hAC+845 Grad, 4hAC+760 Grad, 16hAC.
Der Risswachstumsgeschwindigkeitstest wurde auf einer Hochtemperatur-Risswachstumstestmaschine durchgeführt und die Proben wurden gemäß JB/T8189-1999- und ASTM-Standard zu Standard-Kompaktzugproben (CT) (25 mm × 25 mm × 10 mm) verarbeitet E647-81. Vor dem Test wird die Kerbe mit Molybdändraht geschnitten.
Die Testtemperatur ist auf 65 0 Grad eingestellt, der Belastungsmodus ist eine Trapezwelle (15 s -90 s -15 s), die maximale Belastung beträgt 565 kN und das Belastungsverhältnis beträgt 0. Die Die Risslänge wurde mit der Gleichstrompotentialmethode (DC) gemessen. Die Beziehung zwischen der Potenzialänderung und der Risslängenänderung der Legierungs-CT-Probe wurde durch die Einzelproben-Mehrpunktmethode bei der Testtemperatur kalibriert. Die Korngröße wurde mit einem optischen Mikroskop beobachtet und die Morphologie des Korngrenzencarbids und der Phase wurde mit einem Emissionselektronenmikroskop (FESEM) beobachtet. Die Testergebnisse lauten wie folgt:
(1) Die Beziehung zwischen der Risswachstumsrate und der Korngröße der verschleißfesten Platte aus GH864-Legierung wurde ermittelt, und das Gesetz der Risswachstumsrate nahm mit zunehmender Korngröße und zu großen Körnern zunächst ab und dann zu Die Größe verringerte die Risswachstumsbeständigkeit der Legierung. Die Beziehung zwischen der Korngröße und der Risswachstumsrate der verschleißfesten Platte aus GH864-Legierung wird durch Anpassen der experimentellen Daten ermittelt. In Kombination mit der Analyse der Testdaten wird vorhergesagt, dass die Korngröße der verschleißfesten Platte aus GH864-Legierung etwa 100 μm beträgt und die Fähigkeit zum Schutz vor Risswachstum möglicherweise den besten Wert aufweist.
(2) Die Beziehung zwischen der Risswachstumsrate und der Lösungstemperatur der verschleißfesten Platte aus GH864-Legierung wurde ermittelt, und es wurde das Gesetz ermittelt, dass die Risswachstumsrate mit zunehmender Lösungstemperatur zuerst abnimmt und dann zunimmt. Es wird auch die Beziehung zwischen der Lösungstemperatur und der Risswachstumsrate der verschleißfesten Platte aus GH864-Legierung ermittelt. Die Variation der Risswachstumsrate wurde durch unterschiedliche Lösungstemperaturen in fünf Bereiche unterteilt. Wenn die Lösungstemperatur niedriger als 1080 Grad ist, nimmt die Risswachstumsrate mit steigender Lösungstemperatur ab. Wenn die Lösungstemperatur höher als 1080 Grad ist, ist die Risswachstumsrate der Legierung am niedrigsten und die Risswachstumsrate nimmt mit steigender Lösungstemperatur zu. Durch eine genaue Steuerung der Lösungstemperatur können eine angemessene Korngröße und eine bessere Fähigkeit zur Vermeidung von Rissausbreitung erreicht werden.
