GH3044合金是一种固溶强化镍基抗氧化合金。在900℃以下具有较高的塑性和中等热强度,并具有优良的抗氧化性。适用于制造主燃烧室和加热动力燃烧室部件。在实际使用条件下,航空发动机热端部件由于长期高温和复杂的交变载荷,往往会产生高应力(应变)水平的低周疲劳损伤。因此,高温应变疲劳引起的损伤是影响此类部件寿命的不可忽视的因素。穆林工业对GH3044合金在600℃应变控制模式下的低周疲劳性能进行了分析测试,研究了循环应力-应变应力行为、应变-寿命关系等,明确了合金在应变控制下的疲劳变形并根据损伤的一般规律,采用多种模型预测疲劳寿命,为合金的设计、寿命确定和寿命延长提供参考依据。
测试材料为GH3044棒材,材料密度为8.89×103kg/m³。该合金采用电弧炉和真空自耗重熔工艺熔炼,轧制成φ18mm×1000mm的棒材,经固溶(1140℃,保温1h,空冷)热处理,加工成低周疲劳试样进行试验.该合金的化学成分如下表所示。
GH3044的化学成分:
合金 |
% |
铁 |
铬 |
磷 |
铜 |
镍 |
铝 |
钛 |
碳 |
锰 |
硅 |
钨 |
硫 |
钼 |
GH3044 |
小 |
|
23.5 |
|
|
余 |
|
0.3 |
|
|
|
13 |
|
|
大 |
4.0 |
26.5 |
0.013 |
0.07 |
量 |
0.5 |
0.7 |
0.10 |
0.50 |
0.80 |
16 |
0.013 |
1.50 |
试验方法
低周疲劳试验在EHF-EA10电液伺服疲劳试验机上进行。试验采用轴向全应变控制。引伸计的标距长度为12mm。引伸计是通过石英刀刃与试样表面接触在标距内应变来测量的。加载波形为总角波,应变比(**小应变与**大应变之比)为-1,试验温度为600℃。试样由炉内电阻丝辐射加热,温度由分布在标距附近的热电偶控制。波动、温度波动控制在±2°C。实验数据的采集由计算机完成,每一次测试都进行到样品断裂为止。试验方法参照GB/T 15248-2008破碎后的试样经超声波清洗后,用JSM 5600LV扫描电子显微镜观察断口形貌。
GH3044合金在600℃不同应变幅下呈现循环硬化现象
GH3044合金在600℃的Manson-Coffin方程、三参数幂函数方程和拉伸滞后能模型(Ostergren),寿命预测精度基本在±2倍色散带以内,但拉伸的寿命预测结果滞后能量模型标准偏差和色散带均优于Manson-Coffin方程和三参数幂函数公式。寿命预测精度较好
疲劳裂纹起源于试样表面,但在高应变幅下出现较多。源特性、低应变幅下的单源特性,以上便是GH3044高温低周疲劳性能研究。
可供应各种规格的板材、棒材、带材、丝材、圆饼、环坯、环形锻件。棒材 以锻轧状态、表面磨光或车光供应;圆饼和环坯以锻态供应;环件以固溶状态供应;板材经固溶、碱酸洗、矫直和切边后供应;带材经冷轧、固溶、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。