梯度纳米结构高温合金

抗微动疲劳

超声表面轧制在GH4169引入梯度纳米结构，通过高密度形变孪晶、层错和析出相钉扎位错，稳定压残余应力，从而提升高温微动疲劳性能。

Yang, Jing · Liu, Daoxin · Fan, Kaifa · Yanjie, Liu · Ren, Zhencheng · 刘丹 · Xu, Xingchen · Jia, Tianyi · 张昊 · Chang, Ye

International Journal of Fatigue 2023

技术优势

微动疲劳抗力最高

在高温条件下，经超声表面轧制处理的GH4169梯度纳米结构表现出最高的微动疲劳抗力。

表面引入高密度缺陷

经超声表面轧制后，表面层形成高密度形变孪晶、层错、位错和析出相，这些微观结构共同强化材料。

主导因素已判明

通过因子分离分析确定压残余应力是高温微动疲劳性能提升的主导因素，为工艺优化指明了方向。

应用场景

• 航空发动机涡轮盘：涡轮盘榫接部位易发生高温微动疲劳，该工艺可直接强化表面，延长其服役寿命。
• 高温紧固件：紧固件螺纹和接触面在高温振动下易磨损失效，表面纳米化可提升其抗微动疲劳能力。
• 燃气轮机叶片：叶片榫头与轮盘接触处承受微动疲劳，超声表面轧制处理可显著提高其高温疲劳寿命。