低周疲勞壽命

由於低周疲勞需要大量的試樣，試驗週期也很長，獲得一批數據必須付出較大的代價，因此在進行低周疲勞性能研究的同時，用材料的常規力學性能數據來估算DD6合金的低周疲勞壽命具有重要意義。由於發動機渦輪葉片根部所受的力為多軸應力，所以需要測定各種取向下單晶高温合金的低周疲勞壽命。但是由於單晶的生長製備十分複雜，長成的單晶很難嚴格控制其精確取向，所以得到的單晶均為一定範圍內與理想取向存在偏差的晶體，這在單晶合金的生成過程中被認為是合格的。而單晶高温合金的低周疲勞壽命又強烈依賴於取向，對於在一定範圍內隨機分佈的取向無法通過試驗逐一進行測定，所以用無損檢測的方法對各種取向下的單晶合金的低周疲勞壽命進行預測就更為迫切。從温度對於屈服應力的影響來説，760℃時會出現鎳基單晶高温合金在中温附近的峯值應力。超過該温度，鎳基單晶的屈服應力會隨温度的上升而迅速下降，980C處於該屈服應力迅速下降的區域。這是因為兩個温度下的變形機制發生了變化，這種變化從低周疲勞壽命中也可以反映出來。

從圖1中可以看出，對於[001]取向，在所研究的兩種温度下，DD6合金的低周疲勞壽命大體相當。但在不同的總應變幅範圍內，又有不同的趨勢，可以分為兩個部分：在較高總應變幅的條件下，760℃的低周疲勞壽命低於980℃；在較低總變幅的條件下，760℃的低周疲勞壽命高於980℃。隨着總應變幅的降低，這種壽命的差異逐漸變大。並且，在兩種温度下，壽命隨總應變幅變化的幅度也有不同。980℃下壽命對於總應變幅的變化比760℃更為敏感。這也反映了兩種温度下，累積損傷機制的不同。從下面對滯後能密度的分析可以看出，在980℃温度下的低循環過程中，其塑性累積損傷的成分要大於760℃。 ^[1] 

汽輪機部件的低周疲勞壽命可分為致裂壽命、裂紋擴展壽命和致斷壽命。 ^[2] 

估算低周疲勞壽命常用兩種方法：①類似常規疲勞設計方法，即用ε-N曲線直接推算出壽命；②用局部應力-應變法估算裂紋形成壽命。 ^[2] 

1、累積損傷法，如蠕變-疲勞時在拉應力下保持一段時間Δt，則可按線性損傷積累來預測壽命。蠕變疲勞交互作用是兩種損傷的積累導致斷裂、一部分損傷與時間無關，由應變幅決定疲勞壽命分數，另一部分損傷是依賴於時間的持久壽命分數。不區別蠕變和疲勞損傷在性質上的差別，可以把兩部分疊加在一起來預測壽命。

2、CoffinManson法；

3、通用斜率法；

4、10%規則；

5、頻率修正法；

6、最大應力修正法；

7、應變-循環修正法。 ^[3]