喷丸强度对DD6单晶高温合金表面完整性的影响

摘要

单晶涡轮叶片作为航空发动机关键部件，其服役寿命与表面完整性紧密相关，通常需要对其表面进行喷丸强化以满足性能需求。基于此，本工作采用表面轮廓仪、扫描电镜、显微硬度仪和应力测定仪等，系统研究了喷丸前和不同喷丸强度（0.15、0.2 mmA和0.25 mmA）处理对DD6单晶高温合金的表面形貌及粗糙度、近表层微观组织、硬度和残余应力等表面完整性指标的影响规律。结果表明：喷丸强化后的DD6单晶高温合金表面原始机加工痕迹减弱，合金表面粗糙度由0.15 mmA试样的0.507μm增大到0.25 mmA的0.883μm；在近表面产生了一层梯度塑性变形层，剧烈变形层深度由0.15 mmA试样的45μm逐渐增大到0.25 mmA的98μm；表面硬度值由原始机加工试样490HV逐渐增大到0.25 mmA的738HV，硬化层深度也达到260μm；合金在0.2 mmA喷丸强度下表面残余压应力达到最大，约为–821.2 MPa。

关键词

DD6单晶高温合金 / 喷丸强化 / 表面完整性 / 残余应力 / 塑性变形