付超
,
冯微
,
童锦艳
,
郑运荣
,
冯强
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.013
航空发动机涡轮叶片服役过程中将产生组织退化和性能降低,从而威胁其服役安全。已有研究中,对长时服役后的叶片组织退化和性能损伤的评价研究较少。本研究对服役1600h后的GH4033合金二级涡轮叶片进行金相解剖分析和物理化学相分析;同时观察并量化表征该二级涡轮叶片各部位晶粒组织,γ+γ'基体组织和晶界碳化物,测量不同部位的维氏硬度和持久性能,分析其组织退化与性能损伤规律。结果表明:服役后叶片各部位组织退化及性能损伤程度不明显,根据γ'相的量化表征结果推断该叶片最高服役温度应不高于700℃。叶身各部位持久性能及维氏硬度与榫头部位相当,均符合航空工业标准HB/Z 91-1985要求,因而判断该叶片仍可以继续使用。研究结果对低γ'相体积分数的变形高温合金航空发动机涡轮叶片的服役安全评价具有指导意义。
关键词:
GH4033合金
,
涡轮叶片
,
服役评价
,
显微组织
,
持久性能
童锦艳
,
冯微
,
付超
,
郑运荣
,
冯强
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00265
对己服役的航空发动机用GH4033合金二级涡轮叶片榫头部位进行900-1100℃短时超温3 min热处理,之后再进行组织表征和力学性能测试,研究了短时超温过程中合金的组织损伤及其对室温硬度和700℃,430 MPa下持久寿命的影响规律.结果表明,GH4033合金中γ'相颗粒在短时超温过程中发生粗化和回溶现象,当温度达到980℃及以上时,保温3 min后γ'相完全回溶;随着超温温度的升高,晶界碳化物逐渐溶解,1100℃时完全溶解,并造成晶粒开始长大.短时超温后叶片合金的室温硬度随着γ'相的回溶急剧下降,当γ'相完全回溶时室温硬度降低至170 HV左右.合金在700℃,430MPa下持久寿命随着短时超温温度的升高呈现先增大后急剧降低的规律,其主要受γ'相的回溶与再析出以及晶界碳化物回溶的影响.
关键词:
GH4033变形合金
,
涡轮叶片
,
超温
,
显微组织
,
持久性能
付超
,
冯微
,
童锦艳
,
郑运荣
,
冯强
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.013
航空发动机涡轮叶片服役过程中将产生组织退化和性能降低,从而威胁其服役安全.已有研究中,对长时服役后的叶片组织退化和性能损伤的评价研究较少.本研究对服役1600h后的GH4033合金二级涡轮叶片进行金相解剖分析和物理化学相分析;同时观察并量化表征该二级涡轮叶片各部位晶粒组织,γ+γ'基体组织和晶界碳化物,测量不同部位的维氏硬度和持久性能,分析其组织退化与性能损伤规律.结果表明:服役后叶片各部位组织退化及性能损伤程度不明显,根据γ'相的量化表征结果推断该叶片最高服役温度应不高于700℃.叶身各部位持久性能及维氏硬度与榫头部位相当,均符合航空工业标准HB/Z 91-1985要求,因而判断该叶片仍可以继续使用.研究结果对低γ'相体积分数的变形高温合金航空发动机涡轮叶片的服役安全评价具有指导意义.
关键词:
GH4033合金
,
涡轮叶片
,
服役评价
,
显微组织
,
持久性能