机械工程学报

作者：何喆, 黄新春, 宋艺辉, 史耀耀, 张兆顷, 史恺宁

单位：1. 西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室 西安 710072;2. 西北工业大学航空发动机先进制造技术教育部工程研究中心 西安 710072;3. 西北工业大学科学技术研究院 西安 710072

关键词：DD6,服役温度,表面完整性,磨削-喷丸,演化规律；

基金：国家科技重大专项(2017-VII-0002-0095)和中央高校基本科研业务费专项资金(HYGJZN202319)资助项目。

DD6单晶高温合金因具备优异的耐高温性和抗蠕变性，是航空发动机涡轮叶片的重要材料。喷丸是高温合金表面强化的重要工艺，可有效去除加工刀痕，提高材料表层组织硬度，改善材料疲劳性能。为改善DD6磨削、喷丸强化后的表面完整性状态，提高工件服役性能，通过温度载荷影响实验研究，探究服役温度对DD6磨削、喷丸表面状态的影响规律。研究发现随温度升高，因表面材料产生重熔现象，导致表面形貌一致性下降，表面粗糙度增大，表层微观组织再结晶层变厚，其中表面形貌和微观组织变化受温度影响较为显著，且在喷丸强化后更为明显。采用SEM分析和EDS分析的方法对不同温度下的表面形貌和微观组织进行分析，确定影响表面形貌和粗糙度的因素主要为表面氧化现象和表层组织再结晶现象。通过分析发现表面氧化会造成表面元素流失，而表层微观组织再结晶会产生再结晶晶界，导致表层材料改性。故在加工时应考虑温度对材料表面完整性的影响合理控制磨削、喷丸工艺参数，降低微观组织损伤。研究成果为镍基单晶高温合金抗疲劳制造提供了理论依据。

来源：2024年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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