敘述了耐磨襯板表面裂紋的形態(tài)、形成原因和預(yù)防工藝措施。重點指出 ,一般 耐磨襯板表面產(chǎn)生裂紋的主要原因是模鍛件用圓餅表面質(zhì)量不好 ,存在裂紋源。預(yù)防措施主要是 :采用重錘擊短時成型 ,確保模具預(yù)熱溫度在 3 5 0℃以上 ,嚴(yán)格控制模鍛用圓餅質(zhì)量。
航空發(fā)動機(jī)渦輪盤需在高溫、高壓、重載工況下工作，因而對其選材提出了很高的要求。耐磨襯板因其高強(qiáng)度、良好的持久性和疲勞性能，成為制造航空發(fā)動機(jī)渦輪盤的首選材料。渦輪盤的失效形式主要表現(xiàn)為疲勞斷裂。在服役過程中，渦輪盤疲勞壽命主要消耗在疲勞裂紋萌生與短裂紋擴(kuò)展階段，因而疲勞裂紋萌生與短裂紋擴(kuò)展研究就成為渦輪盤損傷容限設(shè)計的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。
以航空發(fā)動機(jī)渦輪盤用耐磨襯板為研究對象，開展室溫大氣環(huán)境中不同應(yīng)力比條件下的疲勞裂紋萌生和短裂紋擴(kuò)展試驗，并利用掃描電子顯微鏡對合金試樣斷口進(jìn)行微觀形貌分析，探討疲勞裂紋萌生、短裂紋擴(kuò)展以及短裂紋向長裂紋擴(kuò)展的微觀機(jī)理，得到以下結(jié)論利用OLYMPUS BX51M光學(xué)顯微鏡，考察不同應(yīng)力比條件下耐磨襯板試樣表面的裂紋萌生與短裂紋擴(kuò)展規(guī)律。
耐磨襯板疲勞裂紋在缺口前緣駐留滑移帶處萌生，早期短裂紋沿滑移帶擴(kuò)展。短裂紋擴(kuò)展階段存在裂紋分岔與微裂紋串接匯合現(xiàn)象，疲勞試驗數(shù)據(jù)分散性大，短裂紋擴(kuò)展速率呈現(xiàn)出加速減速波動擴(kuò)展的規(guī)律。對于光滑圓形缺口CT試樣，疲勞壽命主要消耗在裂紋萌生與短裂紋擴(kuò)展階段，長裂紋擴(kuò)展壽命占疲勞總壽命的比例較小。
選擇有效應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍Δ Keff作為疲勞短裂紋擴(kuò)展行為的控制參量，構(gòu)建疲勞短裂紋擴(kuò)展速率方程，并對不同應(yīng)力比條件下的疲勞短裂紋擴(kuò)展試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸分析。結(jié)果表明，應(yīng)用Δ Keff表征的疲勞短裂紋擴(kuò)展速率方程，可以較好地描述耐磨襯板疲勞短裂紋擴(kuò)展階段，疲勞裂紋擴(kuò)展速率隨循環(huán)周次增加先減速后加速擴(kuò)展的行為。
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