冷挤压GH4169合金孔结构疲劳性能与断口分析

王欣^1,2，陈星³，胡仁高⁴，胡博⁴，许春玲^1,2，汤智慧^1,2，古远兴⁴

1. 中国航发北京航空材料研究院表面工程研究所2. 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室3. 中国航发北京航空材料研究院检测研究中心4. 中国航发四川燃气涡轮研究院

摘 要：对GH4169合金中心孔板材进行冷挤压强化,研究其挤压前后825 MPa/600℃/R=0.1疲劳寿命,分析挤压前后表面粗糙度变化和疲劳过程中的残余应力场演化,并细致观察两件挤压试样不同寿命(分别为25105周次和10719周次)断口以分析表面完整性对疲劳过程的作用。结果表明:相比原始试样,冷挤压强化后试样中值疲劳寿命估计量提高了1倍,挤压后较低的表面粗糙度和疲劳过程中稳定的残余应力场是疲劳寿命提高的主要原因。同时,挤压后疲劳寿命标准差增大。由断口定量分析可知,两件试样距疲劳源区0.1 mm之后的扩展寿命相当,而萌生寿命(分别为18786周次和5915周次)却相差巨大。造成孔挤压后寿命分散性大的原因是0.1 mm以内的裂纹萌生寿命差别。为提高孔结构疲劳性能稳定性,挤压时应注意近表层表面完整性的控制。

关键词：冷挤压;孔结构;疲劳;断口定量分析;