高温合金GH4169超声喷丸强化表征与热影响分析

蔡晋1，任晓光1，姚伟2（1.沈阳航空航天大学 航空宇航学院；2.贵州航谷动力科技有限公司）

摘要： 针对改善高温合金GH4169 表面完整性的问题，对高温合金GH4169 试样进行了超声喷丸和热暴露试验。首先，进行了覆盖率为98%~125%、喷丸强度为0.15 A和0.25 A的超声喷丸试验。然后，对试样分别进行了250、400、550 ℃的1 h 和10 h 的热暴露试验，最后研究了超声喷丸对高温合金GH4169 表面粗糙度、硬度、微观形貌和残余压应力的影响，并分析了热暴露后残余压应力的变化。研究结果表明，经超声喷丸后，高温合金GH4169 表面发生塑性变形，表层硬度显著提高。近表层晶粒细化明显，晶粒尺寸由表层至深度呈梯度分布，并在表层引入残余压应力。当喷丸强度从0.15 A提升至0.25 A时，晶粒细化程度提升了29%。高温合金GH4169 经过高温热暴露后，表层残余压应力发生热松弛，最大松弛速率发生在热暴露初期阶段，之后便趋于稳定，与热暴露时间无关。热暴露温度越高，近表层残余热松弛越剧烈，最大残余压应力深度位置越大。

关键词： 高温合金GH4169；超声喷丸；热暴露；表面完整性；热松弛