电击强化TNM合金
高温疲劳提升67.6%
通过电击能量重构异质界面,显著提升800°C旋转弯曲疲劳性能,机理上归因于位错缠结减轻与原子有序重排。
Shilong, Guo · 宋燕利 · 78280702 · Lu, Jue · Chengjia, Wang · 华林
Journal of Materials Science and Technology 2026
具体参数
- 高温旋转弯曲疲劳性能提升
- {'zh': '67.6', 'en': '67.6'} %
- α2/γ片层界面γ侧平均原子面间距
- {'zh': '0.259', 'en': '0.259'} nm
- β0/γ界面γ侧平均原子面间距
- {'zh': '0.293', 'en': '0.293'} nm
- εyy应变强度波动范围(α2/γ界面)
- {'zh': '−0.05 to 0.01', 'en': '−0.05 to 0.01'}
- εyy应变强度波动范围(β0/γ界面)
- {'zh': '−0.11 to 0.03', 'en': '−0.11 to 0.03'}
技术优势
疲劳寿命显著提高
通过电击处理重构异质界面,缓解位错缠结和塞积,使800°C旋转弯曲疲劳性能提升约67.6%。
界面原子重排减应力
电击驱动α2/γ片层界面和β0/γ界面原子有序重排,增大原子面间距,有效释放晶格畸变区的压应力。
应变波动大幅收窄
电击后εyy应变强度波动范围显著缩小,表明异质界面附近的应变分布更均匀,降低局部应力集中。
应用场景
- 航空发动机叶片:电击强化TNM合金高温疲劳性能,延长叶片服役寿命。
- 高超声速飞行器热结构:降低热结构在高温交变载荷下的疲劳损伤风险。
- 轻质高温结构件:提供轻质耐高温且抗疲劳的结构件解决方案。