Dựa vào thiết bị đo lường và kiểm soát Kyle M-6000, giải quyết các vấn đề mở rộng nứt mỏi hợp kim nhiệt độ cao

Bài viết này đề cập đến vật liệu chính của các thành phần nhiệt cuối hàng không vũ trụ GH4169 hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken, nghiên cứu có hệ thống về hành vi mở rộng nứt mỏi dưới tác động ghép nối nhiệt độ cao (650 ° C) với quá tải. Tác giả sử dụng hệ thống liên quan đến hình ảnh kỹ thuật số ba chiều ống kính đơn dựa trên lăng kính kép, kết hợp với công thức điện từ có độ chính xác cao được điều khiển bằng phép đo KyleThử nghiệm cơ học độngHệ thống, đã phát triển một phương pháp kết hợp đồng bộ hóa hình ảnh mới với tải trọng mỏi và đề xuất một chiến lược hỗn hợp kết hợp đa thức gia tăng với phương pháp cắt dây, cải thiện đáng kể độ chính xác tính toán của tốc độ mở rộng vết nứt mỏi. Bằng cách giới thiệu tham số mới này về tỷ lệ mở vết nứt, hệ thống đã phân tích các quy luật thay đổi của hiệu ứng đóng vết nứt dưới các tỷ lệ ứng suất khác nhau (R=0,1 so với R=0,5).

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ giãn nở vết nứt mỏi cao hơn trong điều kiện tỷ lệ ứng suất thấp hơn (R=0,1) và các hiệu ứng trì hoãn do quá tải đáng kể hơn; Hiệu ứng crack closure xuất hiện rõ ràng ở R=0,1 và gần như biến mất ở R=0,5. Ngoài ra, hiệu ứng đóng vết nứt bị ức chế đáng kể trong giai đoạn đầu sau khi áp dụng quá tải đỉnh đơn, nhưng dần dần trở lại mức trước khi quá tải khi vết nứt đi qua vùng nhựa do quá tải gây ra.

Triển lãm bố cục tổng thể của hệ thống kiểm tra độ mỏi nhiệt độ cao được sử dụng trong nghiên cứu này, hệ thống kiểm tra cơ học động loại điện từ được kiểm soát bởi Kyle là thiết bị tải cốt lõi, kết hợp với lò nhiệt độ cao tùy chỉnh và thiết bị thu thập hình ảnh kỹ thuật số ba chiều lăng kính đơn, xây dựng một nền tảng kiểm tra độ mỏi nhiệt độ cao hoàn chỉnh. Hệ thống đạt được sự đồng bộ chính xác giữa tải mỏi và đo biến dạng toàn trường trong môi trường nhiệt độ cao 650 ° C, cung cấp cơ sở thử nghiệm đáng tin cậy để nghiên cứu hành vi mở rộng vết nứt ở nhiệt độ cao.

Hiển thị là hình ảnh mẫu thử kéo nhỏ gọn thu được thông qua hệ thống BSL 3D DIC, bề mặt mẫu được phun sơn trắng chịu nhiệt độ cao để tạo ra các đốm ngẫu nhiên, điều trị này đảm bảo dữ liệu phân tích DIC chất lượng cao có thể thu được trong khi kiểm soát tải trọng chính xác được thực hiện bởi Máy kiểm tra đo lường và kiểm soát Kel.

Phổ tải trọng tuần hoàn trong điều kiện tải định dạng không đổi đạt được thông qua hệ thống kiểm soát đo lường Kyle so với quá tải đỉnh đơn (tỷ lệ quá tải là 1,7) ở tỷ lệ ứng suất R=0,1 và R=0,5 được đưa ra tương ứng. Độ chính xác và ổn định của kiểm soát tải cung cấp sự đảm bảo đáng tin cậy cho việc nghiên cứu ảnh hưởng của lịch sử tải trọng khác nhau đối với việc mở rộng vết nứt.

Quá trình xác định vị trí vết nứt được thể hiện bằng cách so sánh hình ảnh đường nứt ở tải trọng tối đa của ba chu kỳ đo liền kề. Hình ảnh ở giữa là hình dạng vết nứt của chu kỳ hiện tại, và trên và dưới là hình dạng vết nứt của chu kỳ trước và sau tương ứng. Bằng cách so sánh các vết nứt có thể được xác định chính xác, nó cung cấp cơ sở cho việc bố trí máy đo độ giãn dịch ảo tiếp theo.

Nghiên cứu này thông qua hệ thống kiểm tra động lực học loại điện từ Kyle, đã tiết lộ sâu sắc quy luật ảnh hưởng của hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken GH4169 trong điều kiện nhiệt độ cao 650 ℃, tỷ lệ ứng suất khác nhau và quá tải đỉnh đơn đối với hành vi mở rộng vết nứt mỏi của nó. Độ tin cậy và độ chính xác của dữ liệu thử nghiệm cung cấp hỗ trợ kỹ thuật quan trọng để hiểu cơ chế hư hỏng mỏi của hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken trong điều kiện hoạt động.