Effect of Shaped Film Cooling Hole Manufacturing Defects on the High‐Cycle Fatigue Behavior of a Ni‐Based Single‐Crystal Superalloy

高温合金 材料科学 低周疲劳 冶金 单晶 疲劳试验 复合材料 结晶学 合金 化学
作者
Yue Wang,Rong Jiang,Mo Chen,Xiaoyu Li,Xinyi Lu,Haiyong Zha,Yingdong Song
出处
期刊:Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures [Wiley]
标识
DOI:10.1111/ffe.14641
摘要

ABSTRACT The complex geometrical configuration of shaped film cooling holes (FCHs) enhances the cooling efficiency of turbine blades, while the stress concentration at the shaped FCH edge and the manufacturing defects usually leads to high‐cycle fatigue (HCF) failure under the service conditions. In this study, HCF tests at 900°C were conducted on DD6 single‐crystal superalloy containing dustpan and dovetail FCHs. The effect of shaped FCHs and manufacturing defects on the HCF strength was investigated, and the related HCF failure mechanism was analyzed using SEM, EDS, and EBSD. The results show that manufacturing defects including pores, recast layer, and polycrystalline microstructure region exist around the shaped FCH edge. The stress concentration of defective pores promotes the plastic deformation and oxidation at high temperatures, leading to crack initiation. The oxide layer thickness in the high stress area of the dovetail FCH specimen is 3.44 μm thicker than that of the dustpan specimen, and correspondingly the fatigue strength of the dovetail FCH specimen is 13.96 MPa lower than that of the dustpan specimen (304.93 MPa vs. 318.89 MPa). The fatigue strength of these two kinds of FCH specimens is lower than that of the traditional cylindrical FCHs due to the existence of the manufacturing defects, indicating the necessity to consider the effect of manufacturing defects in the evaluation of the HCF strength of components with the shaped FCHs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Orange的应助被635266采纳,获得10
刚刚
IMF完成签到,获得积分10
刚刚
超帅紫翠完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
FashionBoy的应助被chiweiyoung采纳,获得10
1秒前
搜集达人的应助被漂亮的笑柳采纳,获得10
1秒前
Kim完成签到,获得积分20
2秒前
不懂科研完成签到,获得积分10
3秒前
MEI完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
顺利完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
玩命的枫发布了新的文献求助10
6秒前
sinFlee发布了新的文献求助10
7秒前
大可完成签到,获得积分20
8秒前
景然完成签到,获得积分10
8秒前
小马甲的应助被745789采纳,获得30
8秒前
花花啊完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
深情安青的应助被高贵的含玉采纳,获得10
9秒前
9秒前
隐形曼青的应助被石榴汁的书采纳,获得10
10秒前
Rui完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.4的应助被左边向北采纳,获得10
10秒前
10秒前
liutao发布了新的文献求助10
10秒前
无极道人完成签到,获得积分10
10秒前
逸雨涵梦发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Stella发布了新的文献求助10
10秒前
123发布了新的文献求助10
11秒前
百甲发布了新的文献求助10
11秒前
慢热的小鳄鱼完成签到,获得积分10
12秒前
何曼慈发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8086841
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9500588
关于积分的说明 21420012
捐赠科研通 7658186
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3403424
关于科研通互助平台的介绍 2532271
邀请新用户注册赠送积分活动 2441918