材料研究学报

作者：王振生, 谢威, 彭真, 贺颖茜, 曾阳根

单位：1.湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室 湘潭 4112012.中国航发南方工业有限公司 株洲 4120023.湖南南方通用航空发动机有限公司 株洲 4120024.国网湖南省电力有限公司娄底供电分公司 娄底 417000

关键词：金属材料,K417G合金,镍基合金,3Al')"href="#">Ni3Al,摩擦磨损,环境致脆

基金：湖南省自然科学基金(2020JJ4312)

采用可控气氛磨损试验机测试含有Ni3Al相的K417 G合金在不同相对湿度空气、真空、氧气、氮气、二氧化碳、氢气和氩气下的摩擦磨损性能，用SEM观察磨损表面形貌，基于线弹性力学计算表面裂纹应力强度因子KI，依据能量学计算合金元素的环境敏感性，研究合金的环境致脆磨损机理。结果表明：磨损工况下，高相对湿度空气中的水蒸汽是导致K417G合金发生氢致脆性磨损的腐蚀介质，水蒸汽与合金中的γ′-Ni3Al反应生成的原子态H导致环境脆性，环境脆性裂纹源在γ/γ′界面以及碳化物与合金基体界面形核，裂纹既沿着γ/γ′界面以及碳化物与合金基体界面扩展，又进入γ′晶粒；合金表面裂纹的应力强度因子KI小于合金的断裂韧性KIC，接触应力不导致磨损表面裂纹；能量学计算表明，空气下，磨损表面裂纹的产生与Al的含量有关，Al的临界含量为5.53%(原子分数)。

来源：2021年第7期

《材料研究学报》期刊编辑部

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