Waspaloy镍基合金高温流变应力及其本构模型构建

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中文摘要：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.

外文标题：High-temperature Flow Stress of Waspaloy Nickel-based Alloy and Its Constitutive Model Construction

外文摘要：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.

外文关键词：

Waspaloy nickel-based alloyaging treatmentflow stressconstitutive model

作者：

许罗鹏、郝梦全、熊磊、张儒伦、李志欣、张宏、杨卫波、邹华维

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作者单位：

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

中国民用航空飞行学院航空工程学院,广汉 618307

浙江冠林机械有限公司,安吉 313310

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关键词：

Waspaloy镍基合金时效处理流变应力本构模型

基金：

中国民航飞行学院中央高校基本科研业务费专项资金中国民航飞行学院中央高校基本科研业务费专项资金中国民航飞行学院中央高校基本科研业务费专项资金中国民航飞行学院中央高校基本科研业务费专项资金四川省通用航空器维修工程技术研究中心资助课题四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室2020年开放课题基金国家自然科学基金面上项目四川省应用基础研究项目

项目编号：

J2020-060ZJ2022-003JG2022-27J2021-060GAMRC2021YB082020FMSCU02122722452022NSFSC0324

出版年：

2024

DOI：

10.12404/j.issn.1671-1815.2301378

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

年,卷(期)：2024.24(17)

参考文献量25