材料研究学报

作者：黄亚奇, 王栋, 卢玉章, 熊英, 申健

单位：1.中国科学院金属研究所 沈阳 1100162.中国科学技术大学材料科学与工程学院 沈阳 1100163.中国航发南方工业有限公司 株洲 412002

关键词：金属材料,单晶高温合金,高应力幅,碳化物开裂,疲劳裂纹萌生

基金：国家自然科学基金(51631008);国家重大科技专项(2017-VII-0008-0101);中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2019-01)

通过应力控制的疲劳实验探究第一代镍基单晶高温合金DD413在中温(760℃)高应力幅下的疲劳裂纹萌生行为，并使用扫描电子显微镜观察和表征了疲劳样品的断口形貌和纵截面的显微组织。结果表明：在高应力幅条件下，疲劳裂纹主要萌生于表面开裂的块状碳化物和次表面开裂的骨架状碳化物。在疲劳过程中，氧化和循环加载的共同作用使样品表面的碳化物都发生了开裂。在样品的次表面，只有位于表面微裂纹扩展路径上的碳化物发生开裂，其原因也与氧化和循环加载有关。样品表面产生的微裂纹，是次表面碳化物发生氧化所需氧气的运输通道。在疲劳的早期阶段碳化物即发生开裂并产生微裂纹，最终使样品发生疲劳断裂。

来源：2021年第7期

《材料研究学报》期刊编辑部

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