缺陷类型对FGH95粉末高温合金界面开裂行为影响的模拟

刘新灵^1,2,3，陶春虎^1,2,3，王天宇^1,2,3

1. 中国航发北京航空材料研究院2. 材料检测与评价航空科技重点实验室3. 航空材料检测与评价北京市重点实验室

摘 要：为了研究缺陷类型对粉末高温合金缺陷处应力应变分布的影响,通过弹性模量表征,将缺陷分为硬夹杂(弹性模量大于基体)、软夹杂(弹性模量小于基体)、孔洞(弹性模量为0)。用有限元模型模拟了弹塑性条件下不同类型缺陷对缺陷/基体界面应力应变分布的影响。结果表明,缺陷类型对界面附近应力应变分布影响明显。在该研究的基础上,分析了不同类型缺陷的致裂机制,即:当界面粘接强度较低时,界面应力是评价界面附近破坏的主要参量,当界面粘接强度较高时,基体最大主应力和基体最大塑性应变是评价界面附近破坏的主要参量。分析了当界面结合强度较强、较弱(相对于基体)两种情况下,硬夹杂和软夹杂的界面裂纹在外加载荷作用下的演变过程。从断口上观察分析了源区含不同类别夹杂开裂形貌,其开裂行为与模拟结果一致,验证了模拟的有效性。

关键词：FGH95粉末高温合金;缺陷类别;弹性模量;界面开裂行为;应力分布;