[發明專利]一種高溫合金擋板高溫疲勞力學分析方法

在審

• 申請號: 201811550034.2
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109668802A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 丁旭;孟廣慧;王栓強;魯媛媛;宗彥旭;吳坤曉
• 申請（專利權）人: 西安航空學院
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 楊鳳娟

本發明公開了一種高溫合金擋板高溫疲勞力學分析方法，屬于力學性能測試技術領域，包括以下步驟：步驟1、對前擋板和后擋板取樣；步驟2、采用控制應力比拉?拉試驗。本發明控制應力比拉?拉試驗，所述方法采用的擋板取樣和夾具，擋板試樣可以滿足疲勞試驗的要求，夾具具有比較高的強度，能保證尺寸精度，裝配應保證垂直度和平行度。

技術領域

本發明屬于力學性能測試技術領域，具體地說，涉及一種高溫合金擋板高溫 疲勞力學分析方法。

背景技術

高溫合金起源于特種鋼，現指能夠在高溫條件下承受較大復雜應力，并具有 穩定性的高合金化金屬材料。盡管國內外對于高溫的界定不同：國內通常將溫度 為600℃以上定義為高溫，而國外將溫度為1000℉(約540℃)以上定義為高溫， 國內外的高溫合金都主要用于制造航空發動機及燃氣渦輪機中的關鍵耐熱部件。 高溫合金依據其基體元素的不同可以分為鎳基高溫合金、鐵鎳基高溫合金和鈷基 高溫合金。其中，鎳基高溫合金用途最為廣泛，如航空發動機中鎳基高溫合金占 比可達50％以上。

鎳基高溫合金可以分為鑄造鎳基高溫合金、變形鎳基高溫合金和粉末鎳基高 溫合金。同鑄造和變形鎳基高溫合金相比較，粉末鎳基高溫合金具有晶粒細小、 組織均勻、無宏觀偏析、合金化程度高、屈服強度高、疲勞性能好等優點，是制 造高推比新型發動機渦輪盤等部件的首選材料。

FGH95合金是我國定型研制的第一個粉末高溫合金，是一種高合金化γ’相 強化鎳基合金，其成分類似于美國GE公司的Rene95合金。FGH95合金中γ’ 相的體積分數為50～55％，γ’相形成元素的質量分數約為13％。該合金在650℃ 以下具有高的強度水平，可用來制造高推比新型發動機的高、低壓渦輪盤，壓氣 機盤，渦輪擋環等高溫結構件。

現有技術中，還沒有關于高溫合金擋板高溫疲勞力學分析方法的報道。

發明內容

本發明的目的在于提出了一種高溫合金擋板高溫疲勞力學分析方法。

其技術方案如下：

一種高溫合金擋板高溫疲勞力學分析方法，包括以下步驟：

步驟1、對前擋板和后擋板取樣；

步驟2、采用控制應力比拉-拉試驗。

拉伸試驗條件如下：

溫度：550±2℃；

變形速率：0.08mm/min。

疲勞試驗條件如下：

溫度：550±2℃；

應力比：0.05；

波形：正弦；

頻率：6Hz。

進一步，所述方法采用的擋板取樣和夾具，所述擋板試樣包括前擋板和后擋 板，擋板試樣的形狀為啞鈴狀，總長為24，端頭的寬度為8，端頭的高度為2， 啞鈴中間部分由半徑為8的兩個圓弧構成，圓弧的切線距離為3.0，擋板試樣的 厚度為1.4；所述夾具包括固定座、螺桿、塞塊、前蓋板和后蓋板，所述前蓋板 和后蓋板位于固定座上，所述塞塊通過螺桿和固定座連接。

進一步，每個前擋板取樣數量為15個，每個后擋板外環取樣數量為15個， 內環取樣數量為5個，共20個。

本發明的有益效果為：

本發明控制應力比拉-拉試驗，所述方法采用的擋板取樣和夾具，擋板試樣 可以滿足疲勞試驗的要求，夾具具有比較高的強度，能保證尺寸精度，裝配應保 證垂直度和平行度。

附圖說明

圖1為擋板試樣形狀與尺寸；尺寸單位為mm；