喷丸强度对DD6单晶高温合金表面完整性的影响

• Published in: 航空材料学报 Vol. 45; no. 1; pp. 53 - 61
• Main Authors: 盖鹏涛, 武赟华, 曹子文, 魏大盛, 付雪松
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国航空制造技术研究院,北京 100024%大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁 大连 116024%北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京 100191 01.02.2025
• Subjects: residual stress; shot peening; 喷丸强化; surface integrity; plastic deformation; 塑性变形; DD6 single crystal superalloy; DD6单晶高温合金; 残余应力; 表面完整性
• ISSN: 1005-5053
• DOI: 10.11868/j.issn.1005-5053.2024.000086

V263.5; 单晶涡轮叶片作为航空发动机关键部件,其服役寿命与表面完整性紧密相关,通常需要对其表面进行喷丸强化以满足性能需求.基于此,本工作采用表面轮廓仪、扫描电镜、显微硬度仪和应力测定仪等,系统研究了喷丸前和不同喷丸强度(0.15、0.2 mmA和 0.25 mmA)处理对DD6单晶高温合金的表面形貌及粗糙度、近表层微观组织、硬度和残余应力等表面完整性指标的影响规律.结果表明:喷丸强化后的DD6单晶高温合金表面原始机加工痕迹减弱,合金表面粗糙度由 0.15 mmA试样的 0.507 μm增大到 0.25 mmA的 0.883 μm;在近表面产生了一层梯度塑性变形层,剧烈变形层深度由 0.15 mmA试样的 45 μm逐渐增大到 0.25 mmA的 98 μm;表面硬度值由原始机加工试样 490HV逐渐增大到 0.25 mmA的 738HV,硬化层深度也达到 260 μm;合金在 0.2 mmA喷丸强度下表面残余压应力达到最大,约为-821.2 MPa.