GH4133(GH33A)高溫合金棒 合金板 合金管

殘余應力場的影響由圖 2 可知， 經過激光沖擊強化后 GH4133 鎳基高溫合金材料表層產生了深度大于 0.8 mm 的殘余壓應力場， 表面殘余壓應力可達 381 MPa， 經過保溫處理后，激光沖擊強化過程在材料表層形成的殘余壓應力部分釋放， 但仍有較高的殘余壓應力殘留在材料表層， 而且在溫度的作用下殘余壓應力沿深度方向的梯度減緩， 使得殘余壓應力分布更加的均勻， 且分布深度大于 0.8mm。 這一點在顯微硬度沿深度的分布中得到同樣的結果， GH4133 鎳基高溫合金激光沖擊強化后保溫的顯微硬度值增加的深度大于 0.8 mm。

由于材料的疲勞性能與殘余應力有關， 殘余應力在疲勞載荷中起著平均應力的等效作用， 殘余壓應力相當于負的平均殘余應力， 它能提高工件的抗疲勞強度； 殘余拉應力相當于正平均應力， 它降低了工件的抗疲勞強度。 殘余壓應力增大， 可顯著提高材料的疲勞性能， 抑制裂紋的萌生， 延長疲勞壽命。

因此， 激光沖擊強化 GH4133 鎳基高溫合金在溫度作用下， 殘余壓應力部分釋放， 沿深度方向的梯度減緩，與細化晶粒、 變形孿晶、 析出相共同作用， 強化效果仍發揮作用， 具有很好的熱穩定性， 有利于提高 GH4133材料的疲勞性能。

結 論1) 在 500 ℃溫度作用下， 激光沖擊強化 GH4133鎳基高溫合金產生的細化晶粒未發生長大， 析出相細小均勻， 強化效果更好， 釘扎在晶界及亞晶界上， 使得激光沖擊強化 GH4133 鎳基高溫合金在低溫處理后， 合金保持組織穩定性。2) 在500 ℃溫度作用下， 激光沖擊強化后 GH4133合金產生的表層殘余壓應力有部分釋放， 下降了 20%，但分布的深度大于 0.8 mm。 而顯微硬度值比保溫前增加， 且影響深度仍超過 0.8 mm。3) 激光沖擊強化后在 500 ℃溫度下的疲勞壽命為2.62×10 5 ， 是原始試樣的 2.34 倍。4) 激光沖擊強化 GH4133 鎳基高溫合金熱穩定性由兩部分組成: 一方面， 在溫度作用下， 激光沖擊強化的微觀組織的晶粒細化、 大量變形孿晶及晶界析出相，使得微觀組織具有良好的穩定性； 另一方面， 殘余壓應力等在溫度作用下部分釋放， 梯度減緩， 穩定性好。 這兩者共同作用提高了 GH4133 的疲勞性能。