在室温下使用超声疲劳试验机对GH4169镍基高温合金进行了105~108周次的疲劳试验, 获得了S-N曲线并观察了疲劳断口形貌。结果表明: S-N曲线呈逐渐下降的趋势, 没有出现疲劳极限, 在超过107周次的循环后试样仍发生疲劳破坏; 疲劳裂纹的萌生位置并未随S-N曲线的下降呈现出规律性, 裂纹主要萌生于试样表面, 少量萌生于试样内部; 在超声疲劳载荷作用下试样同时存在塑性和脆性两种破坏方式。
所属栏目
试验研究国家自然科学基金资助项目(51175298); 三峡大学研究生科研创新基金资助项目(2014CXJJ)
收稿日期
2015/4/232016/2/1
作者单位
燕怒:武汉纺织大学机械工程与自动化学院, 武汉 430073三峡大学机械与动力学院, 宜昌 443002
韩晓琪:三峡大学机械与动力学院, 宜昌 443002
余泳华:三峡大学机械与动力学院, 宜昌 443002
游敏:三峡大学机械与动力学院, 宜昌 443002
彭文杰:武汉钢铁(集团)公司研究院, 武汉 430080
备注
燕怒(1970-), 男, 湖北荆州人, 教授,博士。
引用该论文:
YAN Nu,HAN Xiao-qi,YU Yong-hua,YOU Min,PENG Wen-jie.Very High Cycle Fatigue Properties of GH4169 Ni-based Superalloy[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(4):9~12
燕怒,韩晓琪,余泳华,游敏,彭文杰.GH4169镍基高温合金的超高周疲劳性能[J].机械工程材料,2016,40(4):9~12
参考文献
【1】
CHEN Q,KAWAGOISHI N,NISITANI H.Evaluation of fatigue crack growth rate and life prediction of Inconel 718 at room and elevated temperatures[J].Materials Science and Engineering: A,2000,277(1/2): 250-257.
【2】
CHEN Q,KAWAGOISHI N,WANG Q Y,et al.Small crack behavior and fracture of nickel-based superalloy under ultrasonic fatigue[J].International Journal of Fatigue,2005,27(10/12): 1227-1232.
【3】
MORRISSEY R,NICHOLAS T.Staircase testing of a titanium alloy in the gigacycle regime[J].International Journal of Fatigue,2006,28(11): 1577-1582.
【4】
LEO PRAKASH D G,WALSH M J, MACLACHLAN D,et al.Crack growth micro-mechanisms in the IN718 alloy under the combined influence of fatigue, creep and oxidation[J].International Journal of Fatigue,2009,31(11/12): 1966-1977.
【5】
SAKAI T, SAKAI T,OKADA K,et al.Statistical fatigue properties of SCM435 steel in ultra-long-life regime based on JSMS database on fatigue strength of metallic materials[J].International Journal of Fatigue,2006,28(11): 1486-1492.
【6】
董鑫,李培源,王旭,等.腐蚀对TC17钛合金高周疲劳性能的影响[J].机械工程材料,2014,38(11): 76-79.
【7】
YAN N,KAWAGOISHI N,CHEN Q,et al.Fatigue properties of Inconel 718 in long life region at elevated temperature[J].Key Engineering Materials,2003,243/244: 321-326.
【8】
闫桂玲,王弘,高庆.平均应力对50钢超高周疲劳性能的影响[J].机械工程材料,2006,30(12): 14-18.
【9】
薛红前,陶华.20 kHz频率下高强度钢超高周疲劳研究[J].机械工程材料,2005,29(5): 12-15.
【10】
李旭东,穆志韬,贾明明.加载频率对航空铝合金腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响[J].机械工程材料,2014,38(7): 50-53.
【11】
衣鸿飞,鲁连涛,张继旺,等.加载频率对钢铁材料超长寿命疲劳性能的影响[J].工程材料应用,2011,38(9): 69-72.
【12】
闫桂玲,王弘,高庆.超声疲劳试验方法及其应用[J].力学与实践,2004,26(6): 25-29.
【13】
薛红前,杨斌堂,BATHIAS C.高频载荷下高强度钢的超高周疲劳及热耗散研究[J].材料工程,2009(3): 49-53.
【14】
彭文杰,余立,陈一鸣,等.超声疲劳试验技术的应用和研究[J].物理测试,2014,32(3): 54-58.
【15】
ISHII H,YAGASAKI T,AKAGI H.Evaluation of giga-cycle fatigue properties of some maraging steels by intermittent ultrasonic fatigue testing[J].Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures,2002,25(8/9): 831-835.
【16】
张真源,王弘.304不锈钢的超高周疲劳性能[J].机械工程材料,2008,32(1): 79-83.
【17】
RITCHIE R O,DAVIDSON D L,BOYCE B L,et al.High-cycle fatigue of Ti-6Al-4V[J].Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures,1999,22(7): 621-631.
【18】
TANIMURA S,MIMuRa K,UMEDA T.A practical constitutive model covering a wide range of strain rates[J].Journal of the Society of Materials Science,2001,50(3): 210-216.