Сопротивление деформированию и разрушению монокристаллических сплавов при статическом и термоциклическом нагружении
Аннотация
Представлены результаты испытаний для двух монокристаллических сплавов на основе никеля ЖС32 и ЖС36 с различной ориентацией кристаллографических осей при различных температурах и длительностях цикла. Эксперименты проводились на плоских корсетных образцах. Полученные данные позволили определить зависимость мод (характера) разрушения (кристаллографической и некристаллографической) от режимов испытаний. Для определения напряженно-деформированного состояния монокристаллических образцов были выполнены конечно-элементные расчеты с использованием «физических» моделей пластичности и ползучести, учитывающих, что неупругое деформирование монокристалла происходит по системам скольжения и определяется кристаллографической ориентацией. Предложена модификация деформационного критерия термоусталостной прочности, которая позволяет количественно и качественно предсказать процесс разрушения лопаток из монокристаллических сплавов. Рассмотрены вопросы стабильности структуры и свойств монокристаллических сплавов при длительной эксплуатации в условиях высоких температур.
Ключевые слова
Об авторах
Л. Б. Гецов
ОАО «НПО ЦКТИ»
Россия
Д. т. н.
Россия
Д. т. н.
А. И. Рыбников
ОАО «НПО ЦКТИ»
Россия
Д. т. н.
Россия
Д. т. н.
А. С. Семёнов
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Россия
К. ф-м. н.
Россия
К. ф-м. н.
А. В. Григорьев
ОАО «Климов»
Россия
Россия
Е. А. Тихомирова
ОАО «Климов»
Россия
Россия
Список литературы
1. Каблов Е.Н. Голубовский Е.Р. Жаропрочность никелевых сплавов. М: Машиностроение, 1998, 463с.
2. Монокристаллы никелевых жаропрочных сплавов./ Р.Е. Шалин, И.Л. Светлов, Е.Б. Качанов и др. // М: Машиностроение, 1997, 333с.
3. Сопротивление термической усталости монокристаллического сплава. / Л.Б. Гецов, Н.И. Добина, А.И. Рыбников и др. // Проблемы прочности №5, 2008, С.54 – 71.
4. Гецов Л.Б. Материалы и прочность деталей газовых турбин. Т.1 и 2. Рыбинск. Изд. Дом. Газотурбинные технологии, 2010, 2011.
5. Гецов Л.Б., Семенов А.С. Критерии разрушения поликристаллических и монокристаллических материалов при термоциклическом нагружении. Труды ЦКТИ, вып. 296, 2009, С.83 – 91.
6. Гецов Л.Б., Марголин Б.З., Федорченко Д.Г. Вопросы определения запасов прочности элементов машиностроительных конструкций при расчетах методом конечных элементов. Труды НПО ЦКТИ, выпуск 296, Прочность материалов и ресурс элементов энергооборудования. Санкт – Петербург, 2009, С.51 – 66.
7. Семенов А.С. PANTOCRATOR – конечно-элементный программный комплекс, ориентированный на решение нелинейных задач механики // Труды V Международной конференции «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения», – СПб: Изд-во СПбГПУ, 2003, С.466 – 480.
8. Cailletaud G. A Micromechanical Approach to Inelastic Behaviour of Metals. Int. J. Plast., 8 (1991), pp 55 – 73.
9. Besson J., Cailletaud G., Chaboche J.-L., Forest S. Non-linear mechanics of materials. Springer, (2010).
10. Kocks U.F., Brown T.J. Latent hardening in aluminium. Acta Metall. 14 (1966), pp. 87 – 98.
11. Getsov L, Semenov A., Staroselsky A. A failure criterion for single crystal superalloys during thermocyclic loading. Materials and Technology. 42 (2008), pp. 3 – 12.
Для цитирования:
Гецов Л.Б., Рыбников А.И., Семёнов А.С., Григорьев А.В., Тихомирова Е.А. Сопротивление деформированию и разрушению монокристаллических сплавов при статическом и термоциклическом нагружении. Надежность и безопасность энергетики. 2012;(3(18)):53-62.
Просмотров: 135
Послать статью по эл. почте 