·1368· 北京科技大学学报 第33卷 后续通过Matlab软件对实验数据进行处理和分析， 用光学显微镜和扫描电子显微镜对微观组织和断口 形貌进行观察和研究 90 90. 15 15 5 15 时间 图3恒幅载荷的载荷谱 图2直流电位法测量裂纹长度的示意图 Fig.3 Load chart of constant loading Fig.2 Schematic diagram for measuring crack length by DC 2试验结果 65.7()-10() +638(）)于2) 2.1固溶工艺的影响 式中，a为裂纹长度，△P为试验所用最大载荷与最 为了研究固溶温度对合金疲劳裂纹扩展过程的 小载荷之差，W为试样宽度，B为试样厚度. 影响，对经A、B和C三种不同工艺制度处理后的试 (2)疲劳裂纹扩展试验条件.为了使试验更加 样进行试验，得到其裂纹扩展速率曲线和循环周次 接近材料的实际工作条件，试验温度设为650℃. 情况，如图4所示.从图中可以看出，随着固溶温度 试验采用恒幅载荷法，最大载荷为5650N,载荷比 的升高，GH864合金的裂纹扩展速率降低.从裂纹 为0，误差小于1%，波形如图3所示.试验高温环 长度-循环周次曲线（α-V曲线）上看，随着固溶温 境试验机自带电炉加热和保温，在试样的上、中、下 度的增加α一V曲线逐步右侧移动，表明当裂纹长度 三个位置绑捆热电偶控制温度，试验加热到达试验 相同时，所能承担的应力随之增加，从1020℃到 温度保温到稳定后开始试验，控温精度为±1℃. 1080℃断裂周期延长了近30%. lo 16 A一1020无 15 ·A一1020E B-1040℃ 。B-1040℃ 4C-1080C 14 4C-1080C 目3 12 10 11 104学 b 60 80 100 0 1000200030004000 △MPam M周 图4不同固溶温度处理GH864合金的裂纹扩展速率曲线(a)和a-V曲线(b) Fig.4 Crack growth rate curves (a)and a curves (b)of GH864 alloy treated at different solution temperatures 对于典型的镍基高温合金GH864而言，影响裂 三种不同热处理工艺处理后，合金晶粒尺寸发生了 纹扩展的因素主要有晶粒尺寸、Y相尺寸分布和匹 明显的长大现象（见图5).对于y相而言，其析出 配以及晶界析出碳化物的尺寸和分布.经A、B和C 体积分数主要与合金中的Al和Ti的含量有关.在 Ic] 00 am I04 图5不同固深温度下晶粒尺寸对比.(a)1020℃：(b)1040℃：(c)1080℃ Fig.5 Contrast of grain size in GH864 alloy treated at different solution temperatures:(a）1020℃；(b)1040℃；(c）1080℃北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 图 2 直流电位法测量裂纹长度的示意图 Fig． 2 Schematic diagram for measuring crack length by DC 655 ( . 7 a ) W 5 2 － 1 017 ( a ) W 7 2 + 638 ( . 9 a ) W 9 2 ( 2) 式中，a 为裂纹长度，ΔP 为试验所用最大载荷与最 小载荷之差，W 为试样宽度，B 为试样厚度． ( 2) 疲劳裂纹扩展试验条件． 为了使试验更加 接近材料的实际工作条件，试验温度设为 650 ℃ ． 试验采用恒幅载荷法，最大载荷为 5 650 N，载荷比 为 0，误差小于 1% ，波形如图 3 所示． 试验高温环 境试验机自带电炉加热和保温，在试样的上、中、下 三个位置绑捆热电偶控制温度，试验加热到达试验 温度保温到稳定后开始试验，控温精度为 ± 1 ℃ ． 后续通过 Matlab 软件对实验数据进行处理和分析， 用光学显微镜和扫描电子显微镜对微观组织和断口 形貌进行观察和研究． 图 3 恒幅载荷的载荷谱 Fig． 3 Load chart of constant loading 2 试验结果 2. 1 固溶工艺的影响 为了研究固溶温度对合金疲劳裂纹扩展过程的 影响，对经 A、B 和 C 三种不同工艺制度处理后的试 样进行试验，得到其裂纹扩展速率曲线和循环周次 情况，如图 4 所示． 从图中可以看出，随着固溶温度 的升高，GH864 合金的裂纹扩展速率降低． 从裂纹 长度--循环周次曲线( a--N 曲线) 上看，随着固溶温 度的增加 a--N 曲线逐步右侧移动，表明当裂纹长度 相同时，所能承担的应力随之增加，从 1 020 ℃ 到 1 080 ℃断裂周期延长了近 30% ． 图 4 不同固溶温度处理 GH864 合金的裂纹扩展速率曲线( a) 和 a--N 曲线( b) Fig． 4 Crack growth rate curves ( a) and a-N curves ( b) of GH864 alloy treated at different solution temperatures 图 5 不同固深温度下晶粒尺寸对比 . ( a) 1 020 ℃ ; ( b) 1 040 ℃ ; ( c) 1 080 ℃ Fig． 5 Contrast of grain size in GH864 alloy treated at different solution temperatures: ( a) 1 020 ℃ ; ( b) 1 040 ℃ ; ( c) 1 080 ℃ 对于典型的镍基高温合金 GH864 而言，影响裂 纹扩展的因素主要有晶粒尺寸、γ'相尺寸分布和匹 配以及晶界析出碳化物的尺寸和分布． 经 A、B 和 C 三种不同热处理工艺处理后，合金晶粒尺寸发生了 明显的长大现象( 见图 5) ． 对于 γ'相而言，其析出 体积分数主要与合金中的 Al 和 Ti 的含量有关． 在 ·1368·