Vol.17 No.2 陈国良等：DD3单晶高温合金疲劳一孀变复合作用下的形变特点 195. 0.20 11 No. m/MPa a,/MPa o/MPa 0.15 1 485.7 0.0 485.7 2 485.7 194.3 291.4 0.10 3 485.7 72.9 412.8 4 416.4 62.5 353.9 0.05 5 416.4 104.1 312.3 145.7 0.00 6 416.4 270.7 0 t,×10'/s 图1动态应变曲线 对于F区和C区的中间区域，在该区域内平均应力和交变应力对变形都起着重要的作 用，二者的少量变化都有可能引起变形规律的较大差异，一般而言随交变应力和平均应 力的比值的增加，材料的延伸率逐渐减小，但在此应力区域中材料的延伸率一般都比F 区大而比C区更小；第2阶段应变速率也随交变应力和平均应力比值增加而减少，在此 应力区域内，材料的断裂由疲劳损伤和蠕变损伤混合控制，故这一应力区域称之为FC区， 表1列出了纯疲劳、纯蠕变和3个恒定最大应力下F区，C区和FC区的疲劳蠕变最 小应变速率的回归公式，在恒定最大应力下，F区的最小应变速率主要由交变应力决 定，而在C区最小应变速率主要由平均应力决定，但由于F区中的平均应力和C区中 的交变应力的影响，使得在3个恒定最大应力下的F区和C区的最小应变速率回归公 式和纯疲劳、纯蠕变的回归公式有区别· 表1疲劳蠕变最小应变速率回归公式 max/MPa F区 C区 416.35 8=2.254×10°σ18911 r=0.99 8=5.624×101”04674 r=0.99 485.74 =1.252×10-1g,22 r=0.98 e=5.352×10-20o8952 r=0.96 512.44 =4.435×109g,31 r=0.99 E=1.229×106g46s81 r=0.99 R=-1 E=1.0787×10-2”g85248r=0.95 元=1.0787×102”g,8524r=0.95 R=1 E=4.952×10-0g,2647 r=0.97 8=4.952×10-30g,96437 r=0.97 2.2 疲劳蠕变应变速率特征图 疲劳一蠕变交互作用下材料的第2阶段应变速率是由最大应力、交变应力和平均应 力决定的.图2是在3个恒定最大应力下DD3单晶合金930℃第2阶段变形速率和应 力的关系，纯疲劳和纯蠕变的情况也同时画在图上·应力函数σ，的引入是为了在同一 坐标系中能够同时表示出不同的最大应力下应变速率和交变应力及平均应力的关系，令 6,=600-(σm),这样右侧的坐标就能够表示出在不同的恒定最大应力下的各条应变 速率曲线上具有相同的交变应力而不同的平均应力值对于纯蠕变的情况，σ，选择对应V 0 1 . 17N 6 . 2 陈国 良等 : D D 3单 晶高 温合 金疲 劳 一 蠕 变复 合 作用 下 的形 变特 点 0 . 2 0 N o . a ma : /M P a a 。 /M P a a。 /M P a 0 . 1 5 0 . 10 0 . 0 1 94 . 3 72 . 9 62 . 5 0 . 0 5 0 . 0 0 一“ 一 } 4 _ }习一 5 ) 口一 _ / 4 85 . 7 4 85 . 7 4 85 . 7 4 16 . 4 4 1 6 . 4 4 16 . 4 10 4 . 1 14 5 . 7 4 85 . 7 2 9 1 . 4 4 12 . 8 35 3 . 9 3 12 . 3 2 70 . 7 l ` , ` 1 0 , / s 图 1 动态 应 变 曲线 对于 F 区 和 C 区 的 中 间 区 域 , 在 该 区 域 内 平 均 应 力 和 交 变 应 力 对 变 形 都 起 着 重 要 的 作 用 , 二 者 的少 量 变 化 都 有 可 能 引 起 变 形 规律 的较 大 差 异 . 一 般 而 言 随交 变应力 和 平 均 应 力 的 比值 的增 加 , 材 料 的延 伸 率 逐 渐 减 小 , 但在 此 应 力 区 域 中材 料 的延 伸 率 一 般都 比 F 区 大 而 比 C 区 更小 ; 第 2 阶段 应变 速率 也 随 交 变 应 力 和 平 均 应 力 比 值 增 加 而 减 少 . 在 此 应 力 区 域 内 , 材料 的断裂 由疲 劳损 伤和 蠕 变损 伤混 合 控制 , 故这 一应力 区域 称 之 为 F C 区 . 表 1 列 出 了 纯 疲 劳 、 纯 蠕 变 和 3 个 恒 定 最 大 应 力 下 F 区 、 C 区 和 F C 区 的 疲 劳 蠕 变 最 小 应 变 速 率 的 回 归公 式 . 在 恒 定 最 大 应 力 下 , F 区 的 最 小 应 变 速 率主 要 由 交 变 应 力 决 定 , 而 在 C 区 最 小 应 变 速 率 主 要 由 平均 应 力 决 定 . 但 由于 F 区 中 的 平 均 应力 和 C 区 中 的交变 应 力 的影 响 , 使 得 在 3 个 恒 定 最 大 应 力 下 的 F 区 和 C 区 的 最 小 应变 速 率 回 归 公 式 和 纯 疲 劳 、 纯 蠕 变 的 回 归 公 式 有 区 别 . 表 1 疲 劳蠕变 最 小应 变速 率 回 归公 式 a m a : / M P a F 区 C 区 4 1 6 . 3 5 48 5 . 74 5 1 2 . 科 R = 一 1 R = 1 云= 2 之54 x 1 0 一 l。 。 J 89 , ’ r = 0 . 99 云= 1 . 252 x 10 一 ’ 。 。 了 , , r = 0 . 9 8 云= 4 4 3 5 x 10 一 ’ a 。 , 川 r = 0 . 9 9 云= 1 . 0 7 8 7 x 10 一 ” a 少 , , ` s r = 0 . 9 5 后= 4 . 95 2 x 10 一 ’ o a 岁 6` 8 ’ r = 0 . 9 7 云= 5 . 62 4 x 1 0 一 ’ g a 盆 4 6 , 礴 ; = 0 . 9 9 云= 5 . 352 x 10 一 ’ 0 。二 89 , ’ ; = 0 . 9 6 云= 1 . 2 2 9 x 10 一 ’ ` 。 : 6 , 8 ’ ; = 0 . 9 9 毛= 1 . 0 78 7 x 10 一 ” a 』 , , 4 g r = 0 . 9 5 云= 4 , 5 2 x 10 一 ’ o a : 6 4 8 ’ r = 0 . 9 7 .2 2 疲 劳 蠕 变 应 变 速 率 特 征 图 疲 劳 一 蠕 变 交 互 作 用 下 材 料 的第 2 阶段 应 变 速 率 是 由最 大 应 力 、 交 变 应 力 和 平 均 应 力 决定 的 . 图 2 是 在 3 个 恒定 最 大 应 力 下 D D 3 单 晶合 金 9 30 ℃ 第 2 阶 段 变 形 速 率 和 应 力 的 关 系 , 纯疲 劳和 纯 蠕 变 的情 况 也 同 时 画 在 图 上 . 应 力 函 数 口 ` 的 引 人 是 为 了 在 同 一 坐 标 系 中 能够 同 时表 示 出不 同 的最 大 应 力 下 应 变 速 率 和 交 变 应 力 及 平 均 应 力 的 关 系 . 令 。 ` 二 6 0 0 一 ( 6 二 ax ) , , 这 样 右 侧的 坐标 就 能 够 表 示 出在 不 同 的 恒定 最 大 应 力 下 的 各 条 应 变 速 率 曲 线上 具 有 相 同 的交 变 应 力 而 不 同 的 平 均 应 力 值 . 对于 纯 蠕 变 的 情 况 , a 、 选 择 对应