机械工程学报

作者：王宁, 朱贤皓, 姚树磊, 武秋宇, 潘妃, 于浩, 张显程, 涂善东

单位：1. 华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室 上海 200237;2. 上海飞行器力学与控制研究院 上海 200092

关键词：磨料水射流,Inconel690合金,低周疲劳,循环变形,内应力；

基金：国家自然科学基金资助项目(52275148)。

研究淹没式磨料水射流强化对Inconel 690材料低周疲劳性能的影响。对Inconel 690试样进行磨料水射流表面强化，开展强化前后试样在应变控制下的低周疲劳试验，运用Matlab程序进行内应力划分，分析水射流强化对内应力演化的影响，并结合扫描电子显微镜分析疲劳试验过程中合金的裂纹扩展规律。结果表明，强化后Inconel 690试样的表面及次表面硬度明显提高，引入一定深度的残余压应力，材料的表面发生明显的塑性变形，塑性变形层深度可达到35.63 μm。强化前后的试样循环变形响应均为先快速循环硬化再持续循环软化，直到最终断裂；水射流强化后材料的最大应力数值提高，塑性应变下降；此外，强化试样的背应力贡献值都有所提高，反映了水射流强化引入了一定厚度的塑性层和高密度位错层，不同尺度的不均匀组织增多，并且这一影响持续到循环加载的中后期。强化试样的疲劳裂纹源由试样的边角或表面转移到试样的次表面和试样边角的内部，与原始试样的疲劳辉纹相比，强化试样的疲劳辉纹相对间隔比较大。

来源：2025年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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