在粉末高温合金成形工艺、组织结构特点分析的 基础上,本书对粉末高温合金在静载荷、冲击载荷和 疲劳载荷作用下的损伤断裂行为及其机理进行了阐述 ,全面阐明了粉末高温合金中缺陷来源、缺陷特性、 缺陷对疲劳寿命的影响、缺陷在裂纹形成和扩展过程 中的影响,并分析了缺陷的定量评价和表征方法。从 损伤演变的角度阐述了粉末高温合金裂纹萌生与扩展 机制,分析了缺陷对裂纹萌生与扩展的影响,并介绍 了粉末高温合金裂纹萌生、扩展的计算机模拟技术, 分析了对缺陷的处理方法。介绍了粉末盘夹杂缺陷的 超声无损检测与评价方法,分析了粉末盘缺陷的检测 概率和无损检测可靠性。系统地分析了涡轮盘的寿命 设计发展历程,全面介绍了低循环疲劳寿命预测模型 、涡轮盘蠕变疲劳寿命预测模型,利用目前常用的寿 命预测模型对粉末高温合金的适用性进行了分析评价 。介绍了粉末高温合金缺陷寿命预测方法现状,结合 粉末高温合金缺陷特性和材料特性,提出了反映粉末 高温合金特性的寿命预测方法。介绍了粉末高温合金 扩展寿命预测模型和方法,对比分析了粉末高温合金 长裂纹和短裂纹的扩展行为。本书 后一章提供了粉 末高温合金构件相关的失效案例,分析了其失效模式 和失效原因。
本书可供从事失效分析的技术人员以及从事设计 、粉末高温合金材料研制、可靠性分析等方面研究的 教师和工程技术人员参考,也可作为研究生教材。
第1章 粉末高温合金的发展与应用
1.1 粉末高温合金的研究与发展
1.1.1 国外粉末高温合金的研究与发展
1.1.2 粉末高温合金的研究与发展
1.2 粉末高温合金的主要生产工艺
1.2.1 粉末的制备工艺
1.2.2 粉末高温合金的成形工艺及组织特点
1.3 粉末高温合金微观组织结构
1.4 粉末高温合金在工程上的主要应用
1.5 粉末高温合金的发展趋势
1.5.1 制粉工艺向超纯净细粉方向发展
1.5.2 粉末处理工艺研究的新热点
1.5.3 粉末高温合金的强度与损伤容限性能的平衡发展
1.5.4 粉末高温合金成本的降低
1.5.5 粉末高温合金工艺中计算机模拟技术的迅速发展
1.6 粉末高温合金损伤失效行为与寿命预测研究现状
参考文献
第2章 粉末高温合金的损伤断裂行为
2.1 粉末高温合金的静力学行为和断裂特征
2.1.1 喷丸和试样形状对静拉伸性能的影响
2.1.2 试样形状对断裂行为的影响
2.2 冲击载荷条件下粉末高温合金的断裂行为
2.2.1 冲击性能
2.2.2 冲击载荷作用下的断裂特征
2.3 粉末高温合金疲劳裂纹的扩展行为
2.3.1 频率与保持时间对粉末高温合金裂纹扩展行为影响
2.3.2 粉末高温合金裂纹扩展的断裂特征
2.3.3 应力比R对裂纹扩展的影响
2.3.4 宏观裂纹扩展速率与微观裂纹扩展速率
2.3.5 疲劳扩展 阶段与疲劳扩展第二阶段裂纹扩展速率
2.3.6 断口定量分析方法获得N曲线
2.3.7 临界裂纹长度与疲劳寿命之间关系
2.3.8 高周疲劳不同试验条件下扩展寿命所占的比例分析
2.3.9 疲劳扩展 阶段类解理区域面积分析
2.4 粉末高温合金的低周疲劳行为
2.4.1 滞后回线
2.4.2 循环硬化、循环软化
2.4.3 循环应力一应变曲线
2.4.4 低周疲劳断裂特征
2.5 粉末高温合金高周疲劳行为
2.5.1 拉伸疲劳
2.5.2 扭转疲劳
2.5.3 弯曲疲劳
2.5.4 粉末高温合金高周疲劳微观断裂特征
2.6 高低周复合疲劳
2.6.1 试验结果
2.6.2 疲劳寿命分析
2.6.3 断裂特征
2.7 超高频(超高周)疲劳
2.8 粉末高温合金持久断裂特征
2.9 粉末高温合金断裂特征规律与形成机理
2.9.1 FGH96粉末高温合金疲劳断裂特征规律
2.9.2 FGH96粉末高温合金疲劳断裂特征的形成机理
参考文献
第3章 粉末高温合金的缺陷特性
3.1 粉末高温合金中主要缺陷类别和来源
3.1.1 粉末原始颗粒边界
3.1.2 热诱导孔洞
3.1.3 非金属夹杂物
3.2 粉末高温合金中缺陷的控制方法
3.2.1 提高母合金纯净度
3.2.2 提高粉末纯净度
3.2.3 其他控制方法
3.3 粉末高温缺陷的遗传特征
3.4 粉末高温合金缺陷特性
3.4.1 缺陷的主要类别
3.4.2 夹杂物的形状
3.4.3 夹杂物组成
3.4.4 缺陷的尺寸与位置
3.5 原始颗粒边界在热曝露条件下的演变规律和机理
参考文献
第4章 粉末高温合金缺陷的评价和表征
4.1 缺陷尺寸分布和位置分布表征
4.2 夹杂物位置与疲劳寿命之间关系
4.3 夹杂物面积与疲劳寿命之间关系
4.4 夹杂物位置与面积综合参量与疲劳寿命之间关系
4.4.1 d2/S的方法
4.4.2 d/S的方法
4.5 粉末高温合金夹杂物缺陷对低周疲劳寿命影响评价方法
4.5.1 利用夹杂物面积与位置之间关系评价的方法
4.5.2 混点比对分析法
4.6 不同试验条件下夹杂物对疲劳寿命影响程度分析
4.6.1 疲劳源区缺陷面积与应变范围的关系
4.6.2 不同应变范周内。夹杂物面积对低周疲劳寿命的影响
4.6.3 不同应变范围内,综合参量d/S对低周疲劳寿命的影响
4.7 检测缺陷与观察缺陷之间的关系
4.7.1 无损检测与实际观察缺陷结果对比分析
4.7.2 无损检测缺陷的当量面积与观察缺陷的面积对比分析
4.8 界面开裂前夹杂物在基体中的力学效应
4.8.1 夹杂物问题的一些基本假设
4.8.2 无限大基体中含圆形夹杂物的解析解
4.8.3 基体中含圆形夹杂物的应力分布数值解
4.8.4 夹杂物特性对界面应力分布的影响
4.9 夹杂物对损伤影响的表征
4.9.1 夹杂物位置对损伤表征参量的影响
4.9.2 夹杂物尺寸对损伤表征参量的影响
4.9.3 夹杂物形状对损伤表征参量的影响
参考文献
第5章 粉末高温合金疲劳裂纹的萌生与扩展机制
5.1 无缺陷情况下粉末高温合金疲劳裂纹的萌生与扩展机制
5.1.1 无缺口常温疲劳
5.1.2 单侧缺口常温疲劳
5.1.3 单侧缺口300℃下原位疲劳
5.1.4 不同试验条件下原位疲劳试验结果比较
5.2 缺陷对疲劳裂纹萌生机制的影响
5.2.1 计算机模拟的方法研究缺陷对裂纹萌生的影响
5.2.2 断口观察测试方法分析夹杂物致裂萌生机制
5.2.3 原位疲劳的方