金属学报  2012, Vol. 48 Issue (2): 170-175    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00433

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DD98M镍基单晶高温合金900℃高周疲劳行为

韩国明1,张振兴2,李金国1,金涛1,孙晓峰1,胡壮麒1

1. 中国科学院金属研究所, 沈阳 110016 2. 东北大学材料与冶金学院, 沈阳 110819

HIGH CYCLE FATIGUE BEHAVIOR OF A NICKEL–BASED SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY DD98M AT 900  ℃

HAN Guoming 1, ZHANG Zhenxing 2, LI Jinguo 1, JIN Tao 1, SUN Xiaofeng 1, HU Zhuangqi 1

1. Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016 2. School of Materials and Metallurgy, Northeastern University, Shenyang 110819

韩国明 张振兴 李金国 金涛 孙晓峰 胡壮麒. DD98M镍基单晶高温合金900℃高周疲劳行为[J]. 金属学报, 2012, 48(2): 170-175.
, , , , , . HIGH CYCLE FATIGUE BEHAVIOR OF A NICKEL–BASED SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY DD98M AT 900  ℃[J]. Acta Metall Sin, 2012, 48(2): 170-175.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(887 KB)   摘要: 研究了无Re第二代单晶高温合金DD98M在900℃时的高周疲劳性能. 结果表明: 该合金的疲劳寿命随着应力水平的升高而减小, 且缺口降低了合金的疲劳强度和疲劳寿命, 900℃时光滑和缺口试样的疲劳强度分别为574和360 MPa; 利用扫描电镜(SEM)观察疲劳试样的断口形貌, 发现缺口试样为多裂纹源断裂,裂纹主要萌生于缺口根部应力集中区域, 而光滑试样为单一裂纹源断裂, 裂纹源起始于试样表面、次表面疏松处或碳化物处; 利用透射电镜(TEM)观察疲劳变形后的位错组态, 发现光滑试样中主要以基体通道中的位错滑移为主, 高应力水平下会出现位错对切割γ'相, 而缺口高周疲劳在高应力下主要变形机制为不全位错切割γ'相形成层错. 关键词 ： 单晶高温合金,  高周疲劳,  变形,  断裂,  微观组织     Abstract：High cycle fatigue (HCF) behavior of the second generation single crystal nickel–based superalloy DD98M without Re addition at 900 ℃ was investigated. The results indicate that HCF lifetime is reduced with increase of cyclic stress amplitude. Compared to smooth specimens, the fatigue lifetime and strength of notched specimens are decreased markedly. The fatigue strengths for smooth and notched specimens are 574 MPa and 360 MPa, respectively. Fracture observation by SEM shows that there exist many sites of crack initiation for notched specimens due to stress concentration of the notch, while for smooth specimens, crack generally initiates at pores and inclusions on the surface or subsurface. Deformed microstructures observed by TEM reveal that for smooth specimens, dislocation movement in the matrix is the main deformation mechanism and shearing γ' particles by dislocation pairs occurs occasionally under high stress level. In contrast, cutting γ' phases by partial dislocations, which formed stacking faults in γ', is the dominant deformation mechanism for notched HCF specimens. Key words： single crystal superalloy    high cycle fatigue    deformation    fracture    microstructure 收稿日期: 2011-07-08      基金资助: 国家重点基础研究发展计划资助项目2010CB631206 作者简介: 韩国明, 男, 1982年生, 博士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 韩国明 张振兴 李金国 金涛 孙晓峰 胡壮麒 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2011.00433      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2012/V48/I2/170 [1] Cowles B A. Int J Fract, 1996; 80: 147 [2] Gao Y, St¨olken J S, Kumar M, Ritchie R O. Acta Mater, 2007; 55: 3155 [3] Liu L, Husseini N S, Torbet C J, Lee WK, Clarke R, Jones J W, Pollock T M. Acta Mater, 2011; 59: 5103 [4] Yi J Z, Torbet C J, Feng Q, Pollock T M, Jones J W. Mater Sci Eng, 2007; A443: 142 [5] Wright P K, Jain M, Cameron D. Superalloy 2004, TMS, 2004; 657 [6] Antolovich B F, Saxena A, Antolovich S D. Superalloy 1992, TMS, 1992; 727 [7] Zhang J H, Xu Y B, Wang Z G, Hu Z Q. Scr Mater, 1995; 32: 2093 [8] Liu Y, Yu J J, Xu Y, Sun X F, Guan H R, Hu Z Q. 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