| 詳細(xì)參數(shù) | |||
|---|---|---|---|
| 品牌/廠家 | 其他 | 牌號(hào) | GH4169 |
| 材質(zhì) | 高溫合金 | 用途 | 用于制作h空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán),環(huán)件,機(jī)匣,軸,葉片,緊 |
| 主要成分 | 鎳鉻 | 鎳含量 | 50-55 |
| 雜質(zhì)含量 | 0.1 | 粒度 | 0.1 |
| 抗拉強(qiáng)度 | 965 | 延伸率 | 30 |
| 硬度 | ≤363 | 產(chǎn)地 | 上海 |
相近牌號(hào)：Inconel718(美國(guó))，NC19FeNb(法國(guó))
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GH4169?的化學(xué)成：
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合金 |
% |
鎳 |
鉻 |
鐵 |
鉬 |
鈮 |
鈷 |
碳 |
錳 |
硅 |
硫 |
銅 |
鋁 |
鈦 |
|
GH4169 |
小 |
50 |
17 |
余量 |
2.8 |
4.75 |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
0.20 |
0.65 |
|
大 |
55 |
21 |
3.3 |
5.50 |
1.0 |
0.08 |
0.35 |
0.35 |
0.015 |
0.30 |
0.80 |
1.15 |
用攝動(dòng)法求解非線性波動(dòng)方程。非線性超聲系數(shù)β和δ與基波和諧波振幅有關(guān)。非線性超聲測(cè)試系統(tǒng)用于在GH4169高溫合金的拉伸測(cè)試和彎曲疲勞測(cè)試中檢測(cè)接收到的信號(hào)。結(jié)果表明，非線性超聲參數(shù)隨拉伸應(yīng)力或疲勞壽命的變化曲線近似為鞍形。相對(duì)非線性系數(shù)β '和δ '與應(yīng)力和疲勞壽命的關(guān)系曲線有兩個(gè)階段。相對(duì)非線性系數(shù)β ′和δ當(dāng)拉伸應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度的65.8％時(shí)，′隨拉伸應(yīng)力而增加，而當(dāng)拉伸應(yīng)力高于屈服強(qiáng)度的65.8％時(shí)，則隨著拉伸應(yīng)力而減小。非線性系數(shù)的極限值為疲勞壽命的53.3％。對(duì)于二階相對(duì)非線性系數(shù)β ′，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與綜合模型之間有很好的一致性。但是，對(duì)于三階相對(duì)非線性系數(shù)δ '，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論模型不符。
1.簡(jiǎn)介
GH4169高溫合金在253?400°C下具有良好的集成性能。它被制造為復(fù)雜的組件，并廣泛用于航空han天，核能，石油工業(yè)和擠壓模。在拉伸載荷和循環(huán)載荷作用下，金屬結(jié)構(gòu)成分隨著塑性變形而逐漸發(fā)生并引起破壞。它們導(dǎo)致組件破裂或斷裂。
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疲勞是部件的損壞機(jī)制之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過(guò)90％的零件故障是由疲勞損傷引起的。結(jié)構(gòu)部件的疲勞壽命可分為三個(gè)階段：早期位錯(cuò)的產(chǎn)生和晶格變形，微裂紋的形成以及斷裂破壞。對(duì)于結(jié)構(gòu)部件，一和二階段的疲勞壽命為80％?90％。因此，早期疲勞損傷的檢測(cè)是部件壽命[評(píng)價(jià)臨界1 - 3]。與其他破壞性和非破壞性測(cè)試相比，超聲方法被認(rèn)為是最有前途的非破壞性測(cè)試技術(shù)。許多研究表明，該線性超聲波參數(shù)，如超聲波速度和衰減是有效的檢測(cè)和評(píng)估在二階段和疲勞壽命的第三階段[ 4 - 6 ]。但超聲波線性參數(shù)不以金屬組分[非線性行為和早期疲勞狀態(tài)min感5 - 8 ]。因此，非線性超聲參數(shù)評(píng)估金屬部件的早期疲勞狀態(tài)或應(yīng)力并預(yù)測(cè)疲勞壽命是一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題。
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1755年，歐拉提出了非線性聲學(xué)的概念。拉格朗日（1760）[ 9 ]，斯托克斯（1848）[ 10 ]和瑞利（1910）[ 11 ]等研究人員研究了非線性聲學(xué)理論[ 9 ]。在1960年代，研究人員開(kāi)始研究固體中的非線性聲學(xué)現(xiàn)象[ 12 ]。1963年，Hikata等人。觀察到諧波出現(xiàn)在鋁中。和Breazeale等。在1963年和1968年的單晶鋁和銅的檢測(cè)到的第三階彈性常數(shù)[ 13，14 ]。Buck等。研究了非粘結(jié)界面和疲勞裂紋處的聲諧波產(chǎn)生[ 15]。Nagy使用非線性超聲波來(lái)評(píng)估塑料的疲勞損傷[ 16 ]。Kim等。用非線性超聲波來(lái)表征鎳基高溫合金的疲勞損傷[ 17 ]。Metya等。研究了等級(jí)馬氏體時(shí)效鋼中二次諧波的產(chǎn)生[ 18 ]。水等。用非線性縱波評(píng)估金屬材料中的塑性損傷[ 19 ]。Ruiz等。非線性聲學(xué)參數(shù)用于評(píng)估2205雙相不銹鋼的機(jī)械性能熱降解的早期檢測(cè)[ 20 ]。Punnose等。用非線性超聲波評(píng)估奧氏體不銹鋼在低循環(huán)狀態(tài)下的疲勞[ 21]。結(jié)果表明，二階非線性系數(shù)與材料的疲勞壽命或疲勞損傷有關(guān)。但是很少有研究者研究三階非線性系數(shù)與應(yīng)力或疲勞壽命之間的關(guān)系。
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用攝動(dòng)法求解一維非線性超聲波運(yùn)動(dòng)方程。在拉伸試驗(yàn)和彎曲疲勞試驗(yàn)中，研究了非線性超聲參數(shù)與拉伸應(yīng)力或疲勞循環(huán)之間的關(guān)系。非線性超聲測(cè)試系統(tǒng)用于檢測(cè)接收到的信號(hào)。RETIC先進(jìn)的測(cè)量系統(tǒng)生成一個(gè)音調(diào)猝發(fā)信號(hào)，并接收在GH4169超級(jí)合金板中傳播的信號(hào)。接收到的信號(hào)通過(guò)FFT進(jìn)行轉(zhuǎn)換。獲得基波和諧波幅度，并計(jì)算參數(shù)。獲得了非線性參數(shù)與拉應(yīng)力或疲勞壽命的函數(shù)關(guān)系曲線，以檢測(cè)或預(yù)測(cè)GH4169高溫合金的應(yīng)力或疲勞壽命。
5。結(jié)論
在拉伸試驗(yàn)和疲勞彎曲試驗(yàn)中，超合金的組織發(fā)生變化。單極和偶極子的密度隨拉伸應(yīng)力或疲勞周期而變化。它們?cè)诔晜鞑ミ^(guò)程中引起非線性系數(shù)的變化。
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