喷丸对DD412单晶高温合金表面完整性和疲劳性能的影响

作     者：王琨 罗学昆 宋尽霞 周春根 田凯 王一鸣 王欣 WANG Kun;LUO Xuekun;SONG Jinxia;ZHOU Chungen;TIAN Kai;WANG Yiming;WANG Xin

作者机构：中国航发北京航空材料研究院表面工程研究所北京100095 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空重点实验室北京100095 中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室北京100095 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2024年第52卷第7期

页      面：152-161页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(52271076) 国家科技重大专项(Y2022-Ⅶ-0007-0094,J2019-Ⅳ-0009-0077,J2019-Ⅶ-0015-0155) 

主　　题：喷丸 单晶合金 表面完整性 疲劳寿命 微观组织 硬度 

摘      要：为提高涡轮叶片榫头的疲劳性能,研究了喷丸对DD412单晶合金表面完整性和高温疲劳性能的影响规律。采用白光干涉仪、粗糙度仪、显微硬度计、扫描电镜、透射电镜等分别对喷丸前后的表面形貌、粗糙度、硬度梯度、微观组织进行表征,并采用旋弯疲劳试验机测试高温疲劳寿命和极限。结果表明:喷丸后,表面磨削刀痕被消除,显著降低表面微观应力集中系数;试样表层组织发生剧烈塑性变形,并形成深度约0.10~0.32 mm的硬化层。相比未喷丸试样,优化工艺喷丸试样在600℃/500 MPa条件下的旋弯中值疲劳寿命提高21.7倍以上,在600℃下的中值疲劳极限提高了17.3%。经分析认为,喷丸对表面完整性的优化是DD412合金高温疲劳性能提升的主要原因。