镍基高温合金的高温超高周疲劳失效机理与寿命预测

项目名称： 镍基高温合金的高温超高周疲劳失效机理与寿命预测

项目编号： No.51175298

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 燕怒

作者单位： 三峡大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 镍基高温合金被广泛用于制造航空航天设备的关键零部件如涡轮发动机等，其工作中除了要求承受高温外，还要求其疲劳寿命达到千万周次以上。本项目针对其在高温下的超高周疲劳断裂研究还非常有限的现状，选取代表性镍基高温合金Inconel718为研究对象，搭建高温超声疲劳试验系统，并采用超声疲劳试验方法探讨晶粒尺寸、温度和加载频率对镍基高温合金超高周疲劳特性的影响；通过表面裂纹的连续观察和断口的微观分析阐释温度和应力共同作用下在超高周领域疲劳裂纹从材料内部萌生和初始扩展的机理；基于对裂纹观测与分析的结果建立裂纹萌生与扩展寿命表征，提出损伤表征参量，建立疲劳寿命预测模型。高温超高周疲劳破坏机理的解明将有助于更加深入理解金属材料疲劳破坏的本质特征，同时弥补了高温环境中高温合金超高周疲劳研究方面的不足，具有较重要的科学意义和较广阔的应用前景。其研究成果对新型高性能高温合金的研发也具有推动作用。

中文关键词： 超高周疲劳；镍基高温合金；失效机理；内部破坏；加载频率

英文摘要：

英文关键词： Very high cycle fatigue；Ni-base super alloy；Facture mechanism；Intenal fracture；Loading frequency