Vol.17 No.2 王建国等：GH33A合金热机械循环塑性性能 .201 在高温低循环下，只有机械应变的交变而没有温度的交变，因此在拉压两个半周材 料的抗力是等同的，所以材料的循环应力一应变滞后回线是对称的，这样就可以按常 温下的方法处理高温低循环问题，如由稳定的循环滞后回线确定材料在不同温度下的循 环应力-应变曲线，根据Manson-Coffin法、通用斜率法和I0%规则进行疲劳寿命 估算。 但是，在热机械循环下不仅有机械应变的交变，同时还存在着温度的交变，由于温 度的交变，使得在拉压两个半周材料的抗力存在着明显的差别，结果出现循环滞后回线 的不对称性，同相位时，机械应变和温度同时升高，且两者同时达到最大值，在拉半周 材料的抗力逐渐降低，而在压半周材料的抗力逐渐增强·因此，当拉压两个半周达到同 样的应变量时，拉压应力幅值有很大的差别，表现在循环滞后回线的不对称性，拉应力 幅小于压应力幅，反相位时，机械应变随着温度的升高而减小，当温度最高时机械 应变量最小，所以，材料的抗力在拉压两个半周与同相位时相反，结果也表现在循环 滞后回线的不对称性，但拉应力幅大于压应力幅， 22循环特性曲线 图2和图3分别为同相位与反相位热机械循环条件下的应力幅一循环周次曲线·从 图2中可以看出，同相位时拉半周为循环软化，压半周时开始循环硬化然后循环软化· 从图3中可以看出，反相位时拉半周开始循环硬化然后循环软化，而压半周为循环软化， 由此可以得出，无论是同相位还时反相位，材料在温度交变的正半周为循环软化， 而在负半周为先循环硬化然后循环软化，并且随着应变量的增大循环软、硬化速率加 快，而在高温低循环状态下，无论是拉半周还是压半周均为循环硬化， 750r 后同相 1000r 反相 570-825℃ 570-825℃ 500 250 2 0 100 200 300 00 20 4060 80100 N/次 6 2 -250 N/次 -500 1e=0.6% 3 1e=0.45% 26=0.8% -750 28=0.60% 3e=0.80% -1000 图2同相位热机械循环特性曲线 图3反相位热机械循环特性曲线 2.3疲劳寿命 图4为700℃和825℃下的高温低循环疲劳寿命曲线.由图中可见，GH33A合金、 王 建 国 等 合 金 热 机 械 循 环 塑 性 性 能 · · 在 高温 低 循 环 下 ， 只 有 机 械 应 变 的 交 变 而 没 有 温 度 的 交 变 ， 因 此 在 拉 压 两 个 半 周 材 料 的抗 力是 等 同的 ， 所 以 材 料 的 循 环 应 力 一 应 变 滞 后 回 线 是 对 称 的 ， 这 样 就 可 以 按 常 温 下 的方 法处理 高温 低 循 环 问题 如 由稳 定 的 循 环 滞 后 回 线 确 定 材 料 在 不 同 温 度 下 的 循 环 应力 一 应 变 曲线 ， 根 据 一 法 、 通 用 斜 率 法 和 规 则 进 行 疲 劳 寿 命 估算 但是 ， 在 热机 械 循 环 下 不 仅 有 机 械 应 变 的 交 变 ， 同 时 还 存 在 着 温 度 的 交 变 由 于 温 度 的交 变 ， 使得 在 拉 压 两 个 半 周 材 料 的 抗 力 存 在 着 明 显 的 差 别 ， 结 果 出现 循 环 滞 后 回 线 的不 对称性 同相 位 时 ， 机 械 应 变 和 温 度 同 时 升 高 ， 且 两 者 同 时 达 到 最 大 值 在 拉 半 周 材料 的抗 力逐 渐 降低 ， 而 在 压 半 周 材 料 的 抗 力 逐 渐 增 强 因 此 ， 当拉 压 两 个 半 周 达 到 同 样 的应 变量 时 ， 拉 压 应 力 幅 值 有 很 大 的 差 别 ， 表 现 在 循 环 滞 后 回 线 的 不 对 称 性 ， 拉 应 力 幅小 于 压 应 力 幅 反 相 位 时 ， 机 械 应 变 随 着 温 度 的 升 高 而 减 小 ， 当 温 度 最 高 时 机 械 应 变量 最 小 所 以 ， 材 料 的 抗 力 在 拉 压 两 个 半 周 与 同 相 位 时 相 反 ， 结 果 也 表 现 在 循 环 滞后 回线 的不 对称 性 ， 但 拉 应 力 幅 大 于 压 应 力 幅 循环 特 性 曲线 图 和 图 分 别 为 同相 位 与 反 相 位 热 机 械 循 环 条 件 下 的 应 力 幅 一 循 环 周 次 曲 线 从 图 中可 以 看 出 ， 同相 位 时 拉 半 周 为 循 环 软 化 ， 压 半 周 时 开 始 循 环 硬 化 然 后 循 环 软 化 从 图 中可 以 看 出 ， 反 相 位 时 拉 半 周 开 始 循 环 硬 化 然 后 循 环 软 化 ， 而 压 半 周 为循 环 软化 由此 可 以得 出 ， 无 论 是 同相 位 还 时 反 相 位 ， 材 料 在 温 度 交 变 的 正 半 周 为 循 环 软 化 ， 而 在 负半 周 为先 循 环 硬 化 然 后 循 环 软 化 ， 并 且 随 着 应 变 量 的 增 大 循 环 软 、 硬 化 速 率 加 快 而 在 高温 低 循 环 状 态 下 ， 无 论 是 拉 半 周 还 是 压 半 周 均 为 循 环 硬 化 芝一月 一 一 图 白芝︸‘ ‘ 同相 位 热 机械 循环 特 性 曲线 图 反 相 位 热 机械 循 环 特 性 曲线 疲劳寿命 图 为 ℃ 和 ℃ 下 的 高 温 低 循 环 疲 劳 寿 命 曲 线 由 图 中 可 见 ， 合 金