TZM合金涡轮叶片

高温反应器的大功率氦涡轮机叶片的热应力和机械应力都较高,使用镍、钴基高温合金制备的涡轮叶片的使用寿命都不长。制备涡轮叶片的材料除了要有良好的物理性能外,还要具有良好的机械性能,尤其是持久性能。经实验发现TZM合金可以较好的满足涡轮叶片的要求。

研究TZM制备的涡轮叶片的瞬时和持久机械性能发现:
硬度和组织:在所有的叶片断面上出现了显然不同的硬度值;
强度和变形值:由于锻透程度不均匀,叶片各个部分的变形程度也有所不同,从而造成叶片各部分的强度性能有较大的差别。
缺口冲击性能:在叶片安装、拆卸和运输时,材料的冲击敏感性起着重要的作用。但是基于TZM合金的室温脆性情况,叶片也具有较高的塑-脆转变温度。
持久蠕变性能:在850℃氦环境内测试叶片的持久蠕变性得到的结果很不一致,这主要是因为组织结构不均匀造成的,及镦粗和伸长过程使得纤维部分地杂乱取向。
弯曲疲劳极限:在20℃、400℃、850℃做了弯曲疲劳试验发信啊,随着温度升高而产生的弯曲疲劳极限下降趋势较小。
叶片紧固件的断裂试验:室温断口在上部夹紧作用区内优先出现脆断,而在450℃的叶片断口则是韧性尖端的。

综上所述,由于锻造较大构件时不同的变形程度和组织结构,可能使得TZM合金制的叶片存在特别薄弱的部分。但是这不完全归结于材料本身,也与锻造方法和坯料有关。

TZM合金涡轮叶片

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