隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能需求的日益提高,其工作環(huán)境越來(lái)越嚴(yán)酷,因而對(duì)材料性能的要求也越來(lái)越高,即要求具有更高的綜合性能及長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定性。粉末冶金技術(shù)制取的高溫合金粉末細(xì)小,冷速極快,合金成分均勻,無(wú)宏觀偏析,因而制件性能穩(wěn)定,熱加工變形性能較好,可提高合金化程度,特別是能顯著提高合金的屈服強(qiáng)度和抗疲勞性能。由于粉末冶金的顯著優(yōu)點(diǎn),粉末冶金材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。但是,粉末冶金材料中易含缺陷,在疲勞載荷作用下極易成為裂紋萌生點(diǎn),降低構(gòu)件疲勞壽命。
中國(guó)航空動(dòng)力機(jī)械研究所針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)粉末冶金旋轉(zhuǎn)盤件的疲勞裂紋擴(kuò)展特性,以標(biāo)準(zhǔn)緊湊拉伸試樣裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),基于Paris公式獲得了材料典型溫度下的裂紋擴(kuò)展參數(shù),并利用簡(jiǎn)單件對(duì)所采用的裂紋擴(kuò)展計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證。進(jìn)行了粉末冶金旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的裂紋擴(kuò)展試驗(yàn),繼而進(jìn)行斷口分析,通過(guò)測(cè)量疲勞條帶獲得了裂紋擴(kuò)展壽命。同時(shí),采用有限元方法計(jì)算出粉末冶金構(gòu)件的裂紋擴(kuò)展壽命,與實(shí)測(cè)值吻合較好,驗(yàn)證了裂紋擴(kuò)展壽命分析方法的有效性及實(shí)用性。