科学技术与工程2024,Vol.24Issue(17) :7406-7413.DOI:10.12404/j.issn.1671-1815.2301378

Waspaloy镍基合金高温流变应力及其本构模型构建

High-temperature Flow Stress of Waspaloy Nickel-based Alloy and Its Constitutive Model Construction

许罗鹏 郝梦全 熊磊 张儒伦 李志欣 张宏 杨卫波 邹华维
科学技术与工程2024,Vol.24Issue(17) :7406-7413.DOI:10.12404/j.issn.1671-1815.2301378

Waspaloy镍基合金高温流变应力及其本构模型构建

High-temperature Flow Stress of Waspaloy Nickel-based Alloy and Its Constitutive Model Construction

许罗鹏 1郝梦全 2熊磊 2张儒伦 2李志欣 3张宏 4杨卫波 5邹华维6
扫码查看

作者信息

  • 1. 中国民用航空飞行学院理学院,广汉 618307;四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室,成都 610065;中国民用航空飞行学院四川省通用航空器维修工程技术研究中心,广汉 618307;四川大学高分子研究所,成都 610065
  • 2. 中国民用航空飞行学院航空工程学院,广汉 618307
  • 3. 中国民用航空飞行学院理学院,广汉 618307
  • 4. 四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室,成都 610065
  • 5. 浙江冠林机械有限公司,安吉 313310
  • 6. 四川大学高分子研究所,成都 610065
  • 折叠

摘要

针对涡轮发动机涡轮叶片复杂应力状态下的时效变形问题,以涡轮叶片材料Waspaloy镍基合金为研究对象,开展Waspaloy镍基合金时效处理,完成时效态Waspaloy镍基合金600、700和750℃准静态高温力学拉伸 试验.利用Ludwik和Hollomon经验公式预测Waspaloy镍基合金高温塑性段流变应力,引入平均误差(the mean error,Er)和均方根误差(root mean square error,RMSE)评价流变应力的预测准确度.结果表明,时效处理后合金的硬度得到有效提升,而其塑性性能有所降低.Waspaloy镍基合金的抗拉强度和延伸率在600~750 ℃区间范围内与加载温度呈负相关关系.Ludwik模型较Hollomon模型有更高的流变应力预测精度,而在高温高应变区域Ludwik模型预测流变应力仍存在较大误差.在Ludwik模型的基础上引入指数项,修正后的Ludwik模型能更好地预测Waspaloy镍基合金高温塑性段的流变应力.

Abstract

Aiming at the aging deformation of turbine blades in turbine engines under complex stress,Waspaloy nickel-based alloy was taken as the research object to carry out aging treatment and complete quasi-static high temperature mechanical tensile tests of Waspaloy nickel-based alloy at 600,700 and 750 ℃.The flow stress of Waspaloy nickel-based alloy at high temperature plastic section was predicted by Ludwik and Hollomon empirical formulas,and the mean error(Er)and root mean square error(RMSE)were introduced to evaluate the accuracy of the flow stress prediction.The results show that the hardness of Waspaloy nickel-based alloy is improved effectively after aging treatment,but its plastic properties are reduced.The tensile strength and elongation of Waspaloy nickel-based alloy are negatively correlated with the loading temperature in the range of 600~750 ℃.Ludwik model owns higher accuracy than Hollomon model in flow stress prediction,but there is a still large error in flow stress prediction in high temperature and high strain region.Based on the Ludwik model,the exponential term is introduced,and the modified Ludwik model have a better prediction result in the flow stress of Waspaloy nickel-based alloy at high temperature plastic section.

关键词

Waspaloy镍基合金/时效处理/流变应力/本构模型

Key words

Waspaloy nickel-based alloy/aging treatment/flow stress/constitutive model

引用本文复制引用

基金项目

中国民航飞行学院中央高校基本科研业务费专项资金(J2020-060)

中国民航飞行学院中央高校基本科研业务费专项资金(ZJ2022-003)

中国民航飞行学院中央高校基本科研业务费专项资金(JG2022-27)

中国民航飞行学院中央高校基本科研业务费专项资金(J2021-060)

四川省通用航空器维修工程技术研究中心资助课题(GAMRC2021YB08)

四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室2020年开放课题基金(2020FMSCU02)

国家自然科学基金面上项目(12272245)

四川省应用基础研究项目(2022NSFSC0324)

出版年

2024
科学技术与工程
中国技术经济学会

科学技术与工程

CSTPCD北大核心
影响因子:0.338
ISSN:1671-1815
参考文献量25
段落导航相关论文