Расчетно-экспериментальная модель прогнозирования скорости развития трещин в конструкционных сплавах дисков АГТД с учетом усталости и ползучести

Abstract

Показано, что выдержки в течение 300 и 3600 с при трапецеидальном цикле нагружения приводят к повышению скорости роста трещины в сплаве ЭП962 в десятки раз, а в сплаве ЭП742 в несколько раз при температуре 973 К. Установлено, что при наличии на диаграмме роста трещины ползучести первого участка, на котором скорость роста трещины уменьшается, прогнозирование кинетики развития трещин при трапецеидальном цикле нагружения можно осуществлять с помощью гипотезы линейного суммирования скоростей роста трещин усталости и ползучести, учитывая особенности первого участка диаграммы роста трещины ползучести. Предложены эмпирические подходы к определению средней скорости на первом участке диаграммы роста трещины ползучести.

Показано, що витримки протягом 300 і 3600 с при трапецеїдальному циклі навантаження призводять до зростання швидкості росту тріщини в сплаві ЕП962 в десятки разів, а у сплаві ЕП742 у декілька разів за температури 973 К. Установлено, що при наявності на діаграмі росту тріщини повзучості першого відрізку, на якому швидкість росту тріщини зменшується, кінетику розвитку тріщин при трапецеїдальному циклі навантаження можна прогнозувати за допомогою гіпотези лінійного підсумовування швидкостей росту тріщин від утомленості та повзучості з урахуванням особливостей першого відрізку діаграми росту тріщини повзучості. Запропоновано емпіричні підходи до визначення середньої швидкості на першому відрізку діаграми росту тріщини повзучості.

According to our experimental results, hightemperature loading of structural alloys at 973 K by trapezoidal cycles with hold times of 300 and 3600 s provides acceleration of fatigue crack propagation rate (CPR) in several ten times for EP962 alloy and several times for EP742 alloy. It is established that if the creep CPR diagram includes the first portion, characterized by CPR decrease, prediction of the crack propagation rate kinetics under trapezoidal cycling loading conditions can be provided using the linear hypothesis of fatigue and creep CPR rate summation with account of the first CPR diagram portion peculiarities. We propose empirical approaches to determination of the average rate within the first portion of creep crack propagation diagram.