Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. Книга 1
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 178 179 180 181 182 183 184... 190 191 192
|
|
|
|
температурах, когда влияние ползучести и среды пренебрежимо мало, и скорость роста трещины зависит от числа циклов нагружения, но не зависит от их продолжительности. Усталость При комнатной температуре и данном значении ЬК большая разница между материалами по величине da/dN в значительной мере связана с различием в модуле упругости. Было показано [48], что для широкого набора суперсплавов уравнение ^с/б/Л/= 1,7х106 (АК/Е)3,5 м/цикл, предложенное ранее Шпайделем (Speide¡), позволяет прогнозировать различия в скорости роста трещины до ±2 раз. Последствия, которыми для указанных сплавов чревато такое различие в темпах роста трещины, не так уж несущественны. Ниже будет показано, что роль этих различий усиливается в очень важном пороговом режиме ДА" и при более высоких температурах. Теперь стало понятнее, что у любого сплава характер роста трещины при циклическом нагружении зависит от микроструктуры. Плоскостной характер скольжения в суперсплавах, упрочняемых у'-фазой, диктует им повышенную склонность к кристаллографическому росту трещины вдоль плоскостей скольжения, т.е. к проявлению "стадии I" усталостного растрескивания. Эта склонность — наивысшая при низких температурах, высоких скоростях деформации и низком . значении Размер зоны пластической деформации впереди усталостной трещины увеличивается с ростом Д/Г. Пока "пластическая зона" умещается в одном зерне, трещина может распространяться по одной из плоскостей скольжения этого зерна. Рост трещины сопровождается увеличением &К, и когда пластическая зона охватывает несколько зерен одновременно, взаимная аккомодация деформации между зернами приводит к некристаллографическому транскристаллитному растрескиванию в направлении, перпендикулярном оси приложенного напряжения, т.е. к "стадии П" усталостного растрескивания. В условиях малоцикловой усталости с ростом амплитуды напряжения наблюдали также, что увеличение йК влияет на переход усталостного разрушения от стадии I к стадии II. Из способов, позволяющих улучшить сопротивление росту усталостной трещины за счет изменения микроструктуры, чаще всего упоминают увеличение размера зерен. Это улуч-362 шение проявляется и при низкотемпературном внутризерен-ном, и при высокотемпературном межзеренном росте трещины. На высокопрочных алюминиевых и титановых сплавах, а также на некоторых суперсплавах [49—52] было показано, что при большом размере зерен уменьшается скорость роста транс-кристаллитной усталостной трещины в промежуточном диапазоне скоростей. В этих режимах действовало соотношение da/dN"а*к, где d — размер зерна, и -1=£к=£-1/2 [50, 51]. Улучшение в сопротивлении росту усталостной трещины сочли за результат усиления склонности к плоскостному скольжению и обратимому пластическому сдвигу. Естественно, выгоды от увеличения размера зерен следует соразмерять с потерями в уровне предела текучести. При увеличении размера зерен увеличивается размер пластической зоны или величина ЬК, при которых наступает переход к стадии II усталостного разрушения. Это было продемонстрировано [53] на сплаве Мтошс АР1 (Н1Р А51хо1оу). У суперсплавов, изготовленных методами порошковой металлургии и отличающихся очень мелким зерном, трещина возникает сразу "в режиме" стадии II, так что стадия I полностью отсутствует. Наоборот, при испытании на малоцикловую усталость монокристаллических образцов некоторых суперсплавов при низких и промежуточных температурах стадия I могла продолжаться, пока трещина не охватит все поперечное сечение образца. (Подобная склонность порождает очень большие трудности для изучения скорости роста трещины у монокристаллических образцов, поскольку даже при высоких температурах, где появляется и стадия II, скорость роста трещины изменялась с изменением кристаллографического направления [26].) Еще одно преимущество крупнозернистой структуры в том, что ей соответствуют более высокие значения йК, открывающие стадию II, а стадия I оказывается более продолжительной. Было показано [53], что с переходом к стадии II наступает 2—3-кратное увеличение da/dN. Это можно истолковать, как результат снижения обратимости сдвиговой деформации. Устойчивые полосы скольжения, действующие на стадии I, таковы, что деформация у вершины трещины совершается с малым деформационным упрочнением. В режиме стадии II пластическая зона трещины обнимает большее количество зерен, и аккомодация деформации между ними требует под 363
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 178 179 180 181 182 183 184... 190 191 192
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
