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《γtial合金的熱疲勞與靜載熱機(jī)械疲勞行為》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要Y—TiAl基合金具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，使其成為高溫結(jié)構(gòu)的主要候選材料之一。目前，該合金的熱疲勞和靜載熱機(jī)械疲勞規(guī)律尚不清楚，開展此項(xiàng)研究對其合理應(yīng)用、設(shè)計(jì)和壽命估算有重要的意義。本文利用光輻射加熱，研究了7-TiAI在200—700℃和200-900"C下的熱疲勞行為，以及200—700℃下疊加70MPa、140MPa靜載拉應(yīng)力和200—900℃疊加70MPa的靜載熱機(jī)械疲勞行為。分別用動(dòng)態(tài)彈性模量和電阻的相對變化率DE和DR表征損傷；用SEM、TEM和XRD研究了熱循環(huán)后的組織、物相及斷口相貌，并對其損傷和斷裂機(jī)理進(jìn)行了分析。此外，還對幾種損傷表征方法進(jìn)行比較。
2、熱疲勞初期，損傷急劇增加，DE和DR相差不大；隨循環(huán)數(shù)增加，損傷增加緩慢，并趨于一個(gè)穩(wěn)定值，DE和DR相差也趨于穩(wěn)定值。靜載熱機(jī)械疲勞后DE都出現(xiàn)了負(fù)增長現(xiàn)象。不同的是：200—700"(2疊加70和140MPa靜拉應(yīng)力下，循環(huán)～開始DE便出現(xiàn)了負(fù)增長；200—900"C疊加70MPa靜載應(yīng)力下，DE在開始階段持續(xù)增加，循環(huán)20次后DE的負(fù)增氏才出現(xiàn)：在穩(wěn)定損傷階段DE幾乎保持不變，200—700℃加140MPa靜拉應(yīng)力的損傷量最大，其次是200-900℃加70MPa，最后是200—700℃加70MPa；DR沒有出現(xiàn)負(fù)增長現(xiàn)象。循環(huán)開始時(shí)DR快速增加，爾后出現(xiàn)小量波動(dòng)，
3、最后進(jìn)入穩(wěn)定損傷階段：DE和DR損傷曲線不完全一致，但是在某些拐點(diǎn)能很好地對應(yīng)。熱循環(huán)后，片層團(tuán)的尺寸明顯減小，T相含量增加，出現(xiàn)了微孔洞和微裂紋等損傷；位錯(cuò)和李品的密度增加。熱疲勞與靜載熱機(jī)械疲勞試樣斷裂都位于直接加熱段與夾持端之間的過渡區(qū)；斷口上層片團(tuán)內(nèi)層與層之間出現(xiàn)脫粘現(xiàn)象，也有穿過層片團(tuán)和Y相的裂紋；斷口Y相上都出現(xiàn)“河流花樣”特征，但靜載熱機(jī)械疲勞后的微觀斷裂變得更加復(fù)雜，存在明顯的撕裂棱。無論是從微觀斷裂機(jī)理還是宏觀斷口形貌上分析，T塒AJ合金的熱疲勞斷裂都屬于脆性斷裂。但兩個(gè)溫度范圍下斷口形貌還是存在一些差別；靜載熱機(jī)械疲勞后，宏觀上電屬于脆性斷裂，但微觀
4、上還存在某些韌性斷裂機(jī)制。本文的五種損傷表征方法穰；能很好反映卜Ti～熱疲勞損傷過程。顯微硬t嗖：損傷參數(shù)DH”彎曲強(qiáng)度損傷參數(shù)Des平¨彎陽模量損傷參數(shù)DBM在損傷急劇增川西北T業(yè)人學(xué)碩：}：學(xué)位論文階段基本重合；穩(wěn)定損傷階段的拐點(diǎn)也能很好地對應(yīng)，DE較其它幾個(gè)大，DBM的最小。關(guān)鍵詞：Y—Ti～，熱疲勞，靜載熱機(jī)械疲勞，損傷，彈性模量，電阻ABgnULcT7-TiAlalloyhasaseriesofadvantages，whichmakeitbecomeoneofcompetenthi曲一temperaturestructuralmaterial．Atpresen
5、t，thelawsgoverning7-1l～alloysunderthermalfatigueanddead-loadthermo-mechanicalfatiguearestillunclear．Therefore，ithasagreatsignificanceforthepurposeofreasonableapplication，designandlifetimeprediction．Presentwork，usingrayradiationheating，investigatedthethermalfatiguebehaviorsinthetemperatur
6、erangesof200·700"Cand200—900"C，andthedead·loadthermo．mechanicalfatiguebehaviorsof200—700℃with70MPaand14(IMPadead-loadtensilestressrespectively,and200-900"(2with70MPa．TherelativechangeofmodulusDEandthatofelectricalresistanceDRwereemployedtocharacterizedamage．SEM，TEMandXRDwereusedtoinvesti
7、gatethemicrostructure，phaseidentificationandfracturepatternafterthermalcycling．Andthedamageandfracturemechanismswerealsodiscussed．Inaddition，severaldamageevaluationmethodswerecompared．Intheshonerthermalfatigue，thedamageincreasedintensely,andthediscrepancybetweenDEandDRwas
