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航空GH2036合金硬度热处理优化及疲劳性能DIC分析

1465    2020-02-28

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作者:褚玉龙1,2 , 张长田1, 潘雪纯1, 季春明1, 陈亚军1

作者单位:1.中国民航大学中欧航空工程师学院,天津 300300;2.中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司,上海 201306


关键词:数字图像相关技术;GH2036;热处理;疲劳寿命;显微硬度


摘要:

为探究热处理工艺参数对GH2036合金硬度及疲劳性能的影响,基于四因素三水平正交热处理实验,对GH2036铁基高温合金的硬度性能进行优化,并分析热处理后的显微组织;同时利用疲劳实验与DIC(digital image correlation)非接触全场应变测量相结合的方法,利用Y方向应变-疲劳寿命比的云图,直观地分析热处理后GH2036合金疲劳失效过程。结果表明:固溶温度对合金硬度性能的影响最大,其次是固溶时间、时效时间、时效温度,极差分析所得的最优热处理工艺为960 ℃/60 min+水冷+560 ℃/2 h;正交试验中最高显微维氏硬度(HV305.34)较未处理试样(HV260.41)提高17.3%;热处理后金相组织基体为奥氏体,增强相为第二相碳化物,显微硬度值随着奥氏体中的第二相碳化物含量的增加而升高;热处理后平均疲劳寿命(942 372次循环)较未处理试样(450 800次循环)提高109%,疲劳性能明显优化。