摘要
单晶高温合金具有高的持久强度和蠕变性能,足够的韧性,良好的抗热疲劳和机械疲劳性能,较好的抗氧化性和抗热腐蚀性能等优良的高温性能,是目前制造先进航空发动机涡轮叶片的主要材料。燃气涡轮叶片工作条件苛刻,所受应力、温度和环境条件十分复杂,承受气动应力、振动应力、热应力、高温氧化和热腐蚀的综合作用,是航空装备的易损件之一,因此出现不同程度的故障是不可避免的。本文模拟单晶叶片实心和空心结构,制备了单壁和双壁的单晶高温合金冲击试样,研究了在600℃、700℃、760℃、800℃、850℃、900℃的冲击断裂机制.研究结果表明,不同温度单晶高温合金的冲击断裂机制均为类解理断裂,断口上存在解理台阶,滑移带,河流状花样等特征.在试验中温范围内,随着温度增加,冲击断口形貌无明显地的变化.裂纹开始沿大解理面扩展,最后断裂区存在大量解理台阶.解理台阶与单晶高温合金中温疲劳断口上的台阶相似,但不同是随着裂纹的扩展,台阶的间距逐渐减小.不同温度冲击断裂试样组织分析表明,γ′相立方状形貌没有变化,靠近断口处存在大量的滑移带.