镍基单晶高温合金微动摩擦磨损特性研究
2021-12-27况伟杰苗情
机械制造与自动化 2021年6期
关键词:区域
况伟杰,苗情,2
(1.南京航空航天大学,江苏 南京 210016;2.苏州科技大学,江苏 苏州 215009)
0 引言
镍基单晶高温合金因其出色的高温持久强度、蠕变和热机械疲劳性能以及良好的抗氧化与耐热腐蚀性能,被广泛应用于航空航天和工业生产等领域,成为航空发动机常用的核心部件材料[1-2]。航空发动机镍基单晶高温合金涡轮叶片在其工作时承受很大的交变载荷,与涡轮盘紧密配合的叶片榫齿极易发生微动磨损,诱发微动损伤,进而导致涡轮叶片失效,这已成为航空发动机故障高发的主要原因之一[3-5]。
微动磨损通常存在于微幅振动下的机械配合件之中,它可以直接造成配合件的松动、咬合或噪声增加;并且配合件工作时疲劳裂纹的萌生及扩展与微动磨损有直接关系,大大地减少了配合件的疲劳寿命[6]。目前国内外学者对不同种类的镍基合金开展了微动磨损的研究。徐向阳等[7]研究了在室温与600 ℃下K417镍基高温合金的微动磨损行为,并对微动磨损的主要阶段进行了分析。结果表明,其微动磨损过程主要分为开始、过渡和稳定三个阶段,其中开始阶段主要发生了黏着磨损,而稳定阶段主要为材料脱层。辛龙等[8]研究了核电材料Inconel 690合金在20 ℃~320 ℃温度内的微动磨损行为和演变机制,试验结果表明摩擦系数和磨损量随着温度升高而减小;室温下表面磨损主要由剥层引起,而随着温度升高,微动磨损的主要破坏机制为疲劳裂纹的萌生和扩展。AMANOV A[9]研究了超声纳……
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