11-航空发动机工作叶片长期服役后组织分析与力学性能

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航空发动机工作叶片长期服役后组织分析与力学性能 童锦艳，濮晟，郑运荣，冯强，陈国良；北京科技大学 国家材料服役安全科学中心

涡轮叶片作为航空发动机的关键部件，长期服役条件下容易产生组织和性能的退化。服役后叶片材料组织性能的表征与组织恢复研究对于航空发动机的寿命预测及延寿具有重要意义，而目前国内对该领域的研究还很少。本文将经过1600h 服役后的GH4033二级工作叶片分解，研究其不同部位的组织特征与力学性能。结果表明服役后晶界有连续、半连续的碳化物析出。较之原始状态，服役后叶身γ′颗粒有所长大，在2/3部位甚至出现了聚集成片的现象，晶界附近γ′颗粒尺寸约为40nm 。高温持久实验结果表明，服役后的叶片持久寿命比原始状态降低约13%，未达到报废程度。本文的研究在确定叶片服役条件下的温度和应力分布及叶片服役安全寿命评估方面具有实际的指导意义。

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K447A 合金双性能整体叶盘组织和性能研究 李相辉，张勇，汤鑫，谷怀鹏，曹腊梅，盖其东，陈晶阳；北京航空材料研究院 先进高温结构材料国防科技重点实验室

K447A 双性能叶盘通过控制凝固方式使轮盘和叶片部位形成等轴晶和定向柱晶组织，分别满足了不同环境下的性能要求，而等轴晶和定向柱晶的组织控制对延长叶盘寿命尤为重要，但国内在该领域的研究还十分有限。本文通过对整体叶盘显微组织观察和力学性能测试，表征了叶盘等轴晶/定向柱晶组织形貌和拉伸、持久性能。结果表明，叶盘铸态下等轴晶/定向柱晶组织均由γ基体、γ'相、γ/γ'共晶相和MC 型碳化物组成，其中定向柱晶晶相数量明显偏少，碳化物尺寸也较小。经1250℃/2h 固溶处理后，等轴晶部分仍残余一定数量的共晶相，而定向柱晶部分的共晶则几乎全部溶于基体。叶盘经时效处理后析出了立方形γ'相，而等轴晶部分的γ'相尺寸大，且体积分数高，分别为0.4um 和60%。同时，碳化物也由γ'相完全包覆。力学性能测试表明，叶盘的室温拉伸强度和760℃/724MPa 下持久寿命分别为994MPa 和11.5h ，且断口均分布于等轴晶部分。本文的研究在整体叶盘组织匹配控制方面具有实际的指导意义。

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粉末镍基高温合金的组织结构及蠕变特征 谢君1，田素贵1，周晓明2，李柏松1；1沈阳工业大学 材料科学与工程学院，2北京航空材料研究院 先进高温结构材料国防科技重点实验室

通过对热等静压的FGH95合金进行组织形貌观察、晶格常数测定和蠕变性能测试，研究了该合金的组织结构及蠕变特征。结果表明：合金经热等静压后组织致密，并有粗大γ′相沿原始颗粒边界不连续析出；经完全热处理后，粗大γ′相数量减少，细小γ′相在晶内弥散析出，且碳化物沿晶界和晶内不连续析出，同时，经XRD 谱线测定，完全热处理合金中的γ′相晶格常数减小，而γ相晶格常数增大，且在γ/γ′两相间存在一定的共格界面应变，可提高合金的蠕变抗力，故合金在1034MPa 、650℃条件下具有较长的蠕变寿命；合金在蠕变期间的变形特征是可形成位错缠结、位错绕过或切入γ′相。

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返回次数对K4169合金组织及性能的影响 满延林，王宇飞，杨刚，于海涛；沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司 精密铸造厂