[发明专利]基于单晶叶片蠕变性能的测试方法

说明书

本发明属于单晶叶片应用技术领域，具体公开了基于单晶叶片蠕变性能的测试方法，步骤1、先通过精密铸造方法获得单晶叶片，材质为MM247LC，然后从叶片中利用线切割机获得长方体试样切片，通过测量确定其取向后，得到100、001、010三种取向的试棒。步骤2、通过高温蠕变力学拉伸机，对上述的100、001、010三种取向的试棒进行分别的蠕变拉伸测试，频率为0.25Hz。本发明的有益效果在于：1、其测试设计结构合理，便于操作，且测试效率高、测试结果精准，进而辅助实现单晶叶片高质量的制备生产作业；2、具有不同的微观结构的拉伸实棒，实验研究微结构变化和晶体学取向对蠕变行为的影响比传统的拉伸试棒测试结果更为精确，能够更有效的观察更多的力学性能。

技术领域

本发明属于单晶叶片应用技术领域，具体涉及基于单晶叶片蠕变性能的测试方法。

背景技术

单晶叶片是只有一个晶粒的铸造叶片，定向结晶叶片消除了对空洞和裂纹敏感的横向晶界，使全部晶界平行于应力轴方向，从而改善了合金的使用性能。

单晶高温合金做的涡轮叶片非常好用，能够在一定应力条件下长期工作的金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。

在单晶叶片制备工艺中需要对单晶叶片进行蠕变性能测试，疲劳载荷和各自的机制会影响燃气轮机叶片的失效时间，特别是在使用周期短的喷气发动机中（飞行时间约为1至12小时）采用低周疲劳（LCF）试验研究了高温循环载荷引起的变形和损伤机理，疲劳机制受微观结构的影响会影响测试结构的精准性。

因此，基于上述问题，本发明提供基于单晶叶片蠕变性能的测试方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供基于单晶叶片蠕变性能的测试方法，其测试设计结构合理，便于操作，且测试效率高、测试结果精准，进而辅助实现单晶叶片高质量的制备生产作业。

技术方案：本发明提供基于单晶叶片蠕变性能的测试方法，步骤1、先通过

精密铸造方法获得单晶叶片，材质为MM247LC，然后从叶片中利用线切割机获得长方体试样切片，通过测量确定其取向后，得到100、001、010三种取向的试棒。步骤2、通过高温蠕变力学拉伸机，对上述的100、001、010三种取向的试棒进行分别的蠕变拉伸测试，频率为0.25Hz。

本技术方案的，所述步骤2中拉伸蠕变温度为800摄氏度-1000摄氏度，先将待测试的100、001、010三种取向的试棒加热到800摄氏度，保持10小时-12小时，再将待测试的100、001、010种取向的试棒加热到1000摄氏度，保持4小时-6小时，最后自然将至室内温度进行测试。

与现有技术相比，本发明的基于单晶叶片蠕变性能的测试方法的有益效果在于：1、其测试设计结构合理，便于操作，且测试效率高、测试结果精准，进而辅助实现单晶叶片高质量的制备生产作业；2、具有不同的微观结构的拉伸实棒（分别在100、001、010方向截取出三个试样），实验研究微结构变化和晶体学取向对蠕变行为的影响比传统的拉伸试棒测试结果更为精确，过该种方法设计出的试样，能够更有效的观察更多的力学性能。

附图说明

图1是本发明的基于单晶叶片蠕变性能的测试方法的拉伸实棒100、001、010方向截取结构示意图；

图2是本发明的基于单晶叶片蠕变性能的测试方法的拉伸实棒100、001、010测试结构示意图；

图3本发明的基于单晶叶片蠕变性能的测试方法的001疲劳度测试示意图；

图4本发明的基于单晶叶片蠕变性能的测试方法的001疲劳寿命期间的变形行为和损伤示意图；