三种典型发动机用材料疲劳极限应力集中敏感性及喷丸的影响

王欣^1,2，李旭东³，宋颖刚^1,2，王强^1,2，罗学昆^1,2，艾莹珺^1,2，汤智慧^1,2，赵振业¹

1. 中国航发北京航空材料研究院2. 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室3. 中国航发北京航空材料研究院检测研究中心

摘 要：针对发动机用C250钢、TA29钛合金和FGH96粉末合金,开展应力集中系数K_t=1和K_t=1.7条件下疲劳曲线研究,并研究喷丸对应力集中条件下疲劳极限的影响。结果表明:当应力集中系数由K_t=1提高到K_t=1.7时,C250钢、TA29钛合金和FGH96粉末合金的107周次疲劳极限分别从757 MPa,366 MPa和566 MPa降低到526 MPa,240 MPa和465 MPa,说明上述三个高强度合金都存在明显的疲劳极限应力集中敏感性;喷丸强化后,K_t=1.7条件下的疲劳极限提高至597 MPa,297 MPa和530 MPa,说明喷丸有助于从工艺角度缓和高强度合金的疲劳极限应力集中敏感性;随着应力集中系数增加,TA29钛合金和FGH96粉末合金的10~5周次和10~7周次对应疲劳强度差也随之减小,喷丸处理能够使疲劳性能数据的分散性有所降低。

关键词：发动机典型材料;疲劳极限;应力集中敏感性;喷丸;