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GH2901镍基合金蠕变及疲劳的数值

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发布时间:2021-09-23 15:27:31

GH2901镍基合金蠕变及疲劳的数值:

GH2901合金是一种高Ni含量的Fe-Ni合金,以面心立方γ′[Ni_3(Al,Ti)]为强化相,同时添加一定含量的Mo起固溶强化作用,为了改善合金在高温下的晶界强度,通过加入微量B来强化晶界.由于合金组织,性能对热加工参数比较敏感,以及特殊锻件对金属流线的特殊要求,锻造,热处理工艺方法和参数选择不当,容易产生锻件表面裂纹.本文通过裂纹成因分析,工艺对比试验,总结出一套更合理的生产工艺。

以GH2901高温合金为研究对象,通过实验测定了其在500℃下,730 MPa和850 MPa的恒定单轴拉伸力作用下的蠕变应变与时间的关系曲线.然后基于该曲线采用组合时间强化蠕变本构方程对其进行函数拟合,并获得相应的蠕变本构方程.通过该方程采用蠕变有限元计算和疲劳寿命的计算,获得了该合金的应变规律及使用寿命情况.分析结果表明:该合金在500℃,730 MPa恒定应力作用10h,蠕变应变值为0.002553~0.010767,总应变值为0.0027544~0.012411.该数据表明,率无关应变值(弹性应变加率无关塑性应变)相对于蠕变应变值(率相关塑性应变)来说非常微小,约为其1/10。

GH2901应用概括及特性:
GH2901合金已用于制作航空发动机及地面燃气涡轮的转动件和紧固件,合金零部件的使用寿命较长。
GH2901合金经标准热处理和在550℃~750℃范围内经不同时间长期时效后均无缺口敏感。但当锻造时,若工艺参数选择或操作不当时,经标准热处理后可在晶界析出长条状或片状的有害相TizSC以及大颗粒状硼化物和Ti(CN)相,导致持久试验时产生缺口敏感,此时不可能通过热处理消除缺口敏感,而只能重新热加工变形才能获得适宜组织,合金的膨胀系数接近铁素体型热强合金钢,使得两种材料能够连接且对热胀没有特殊规定。

GH2901是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金。合金以亚稳的γ[Nij(Ti,A1)]相进行时效强化,微量的铝抑制γ向ヶNiTi相的转化。合金在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度,760℃以下抗氧化性能良好,长期使用组织稳定。

GH2901主要产品有涡轮盘、压气机盘、轴颈、静结构件、涡轮外环及紧固件等。


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