晶粒度对K18合金高温性能的影响.pdf

维普资讯 晶粒度对K18合金高温性能的影响 钢铁研究总院 王建农 前 亩 ； 和晶粒尺寸密切相关[1]。通过对材料屈服点 为了降低飞机发动机的油耗，需要对其 与晶粒尺寸关系的比较发现，下屈 服 点 所用金属材料进行严格筛选。K18合 金在某 和平均晶粒直径d．之间有以下关系。 发动机上用作Ⅲ级涡论什片和Ⅱ、Ⅲ级导向 。sL= -+kd．一 (1) 叶片用材。为了优化该发动机的设计，我们 式 (1)就是著名的Hall—petch公式。 ，和 对其叶片材料进行了大量的综台力学性能的 分别为与材料有关的常数。同时 发现，甩 研究。在此过程中发现晶粒度对其高温疲劳 式 (1)还可 以近似地描述许多材料力 学 性能 性能有较大的影 响。试验表明，在工艺过程 与晶粒尺寸之间的关系c1)。材料的寝劳强度 中对晶粒尺寸进行严格控制是提高K18合金 与晶粒尺寸之间同样 也存 在 着 密 切 的 关 高温疲劳性能及改善其应用性能的一个重要 系El， 4，5，6]。同时，在人们不总结 疲 劳 途径。 强度与其它力学性能之间的关 系 时 发 现， 一 、 试验方法 甩屈服点来推算疲劳强度精度 较高 q]。而 试验用材为K18高温合金，其 母台金 由 且在高温情况下疲劳强度取决于 材料 的延 200公斤真空感应炉熔 炼，化 学成 分 见 表 性[7)。因此可以推断材料屈服的机理与材料 1。 疲劳破坏的机理在本质上有相同之处。 试棒均采甩熔模精密铸造 。在10公斤真 由金属物理学我们知道，金属材料在外 空感应炉中重熔母台金再精铸成试棒，挠注 应力作用下应力未到迭上屈服点之前，全部 温度为1430~0。 位错皆被钉扎而不能移动。在下屈服 点处范 力学试验温度为6∞ ，大气条 件 下进 性变形首先在某个晶粒 内开始，当一个位错 行。载荷分别为 ±880、 ±400、 ±550、± 源脱钉并发出位错环时，在这个晶粒内就发 620MPa·试验在MTS810材料试 验 机上进 生屈服。当位错环运动到晶界时就将停止在 行 。 该处。塞积在晶界的位错将对邻近自蝎 粒产 = 、试验结果及分析 生应力集中，如果这个应力集中足够大时就 力学试验结果见表 蜀 能使邻近晶粒内的位错源开动从而发生错位 很早人们就发现材料的许多力学性能都 环。接着这些新的位错环又将在另一个晶粒 衰 1 K18合盎化学成分 · C Cr no Nb B Zr Ni 。‘～ n ‘～ 。‘■ ·～ ·～ 。·。～ 。。‘。～ 。。‘。～ 泉 0．I6 13．5 4．8 2．5 6．4 1．0 0．02 0-15 啦辅 日期 199O年5月8日 24 物 理测试