[发明专利]一种获得合金高周疲劳缺口敏感参量的方法

说明书

一种获得合金高周疲劳缺口敏感参量的方法，具体为：确定合金高周疲劳试验条件，在该条件下获取合金的光滑高周疲劳数据集，最大应力、疲劳周次；然后获取该合金在同一试验温度下的断裂强度，得到最大疲劳应力与断裂强度比σsubgt;max/subgt;/σsubgt;b/subgt;；绘制10supgt;4/supgt;‑10supgt;7/supgt;周次内合金光滑疲劳σsubgt;max/subgt;/σsubgt;b/subgt;‑N曲线。在相同试验条件下获取该合金的缺口疲劳高周疲劳数据集，最大应力、疲劳周次，得到最大疲劳应力与断裂强度比σsubgt;kmax/subgt;/σsubgt;b/subgt;；绘制10supgt;4/supgt;‑10supgt;7/supgt;周次缺口疲劳σsubgt;kmax/subgt;/σsubgt;b/subgt;‑N曲线。计算所得的σsubgt;max/subgt;/σsubgt;b/subgt;‑N曲线和σsubgt;kmax/subgt;/σsubgt;b/subgt;‑N曲线的面积差即为该合金缺口敏感参量。缺口敏感参量表述了对应合金缺口敏感性，数值越大，缺口敏感性越大。还可利用相同条件下，如轴向、R＝0.1，Ksubgt;t/subgt;＝1，3获得的缺口敏感参量，分析成分对缺口敏感的影响规律，为材料设计提供方向。

技术领域

本发明涉及工业技术-金属材料领域，特别提供一种获得合金高周疲劳缺口敏感参量的方法。

背景技术

高温合金广泛应用于航空、航天、海洋和电力的动力系统，在国民经济和国防建设中发挥着重要作用。叶片振动造成高周疲劳损伤故障率占比达25％，其中缺口敏感性影响尤为重要。目前合金缺口敏感度用q单点描述，q＝(K_f-1)/(K_t-1)，缺口系数K_f＝σ_ω/σ_ωk，其中σ_ω为光滑疲劳极限，σ_ωk为缺口疲劳极限，K_t应力集中系数。由于合金叶片服役应力区间大，q难于评价合金整体缺口敏感性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合金高周疲劳缺口敏感参量及其获取方法，利用合金10⁴-10⁷周次范围内光滑疲劳σ_max/σ_b-N曲线与缺口疲劳σ_kmax/σ_b-N曲线的面积差，作为合金高周疲劳缺口敏感参量。

高周疲劳缺口敏感参量不仅可描述合金整体缺口敏感性，还可利用缺口敏感参量分析成分对疲劳缺口敏感性的影响规律。为材料研究提供成分调整方向，对于材料工程应用意义重大。该技术适用于材料研究、设计、选材和材料使用可靠性评估等领域。

本发明技术方案如下：

一种合金高周疲劳缺口敏感参量，其特征在于，根据合金高周疲劳最大应力与断裂强度的比值和疲劳寿命的关系曲线，在10⁴-10⁷周次范围内获得光滑疲劳曲线与缺口疲劳曲线的面积差，为合金高周疲劳缺口敏感参量。

一种获得所述合金高周疲劳缺口敏感参量的方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一：确定某合金高周疲劳试验条件，包括测试温度、疲劳方式、R拉压比和K_t应力集中因子；

步骤二：按步骤一的试验条件，进行该合金高周疲劳性能测试，获得合金光滑高周疲劳数据集；

步骤三：按步骤一的测试温度，进行该合金拉伸试验，获得该温度下的断裂强度；

步骤四：获得步骤二数据集中各疲劳寿命下最大疲劳应力与步骤三获得的断裂强度比值数据集；