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Influence of mechanical surface treatments on the HCF performance of the Ni-superalloy Udimet 720 LI

  • Janny Lindemann EMAIL logo , Kim Grossmann and Lothar Wagner
Published/Copyright: February 16, 2022
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Abstract

Shot peening was performed on smooth (geometrical notch factor kt = 1.0) and circumferentially notched (kt = 2.3 and 3.5) specimens. In addition, some notched (kt = 3.5) specimens were deep rolled. Axial fatigue tests were done at room temperature and 650 °C using a stress ratio of R = 0.1. At ambient temperature, shot peening markedly increased the high-cycle fatigue (HCF) strengths at R = 0.1 of smooth and, particularly, notched specimens with respect to the electropolished reference samples. In contrast, shot peening was found to decrease the HCF strength of smooth samples at elevated temperature (650 °C) while the HCF strength of notched specimens was slightly increased. Best elevated-temperature HCF strength of notched conditions was observed after deep rolling.

Abstract

Es erfolgten Kugelstrahlbehandlungen sowohl an glatten (geometrischer Kerbfaktor kt = 1.0) als auch an Proben mit einem umlaufenden Kerb (kt = 2.3 und 3.5). Zusätzlich zu den Kugelstrahlbehandlungen wurden auch einige gekerbte Proben (kt = 3.5) festgewalzt. Die Ermüdungsversuche wurden bei Raumtemperatur und 650 °C unter Axialbelastung bei einem Spannungsverhältnis von R = 0.1 durchgeführt. Bei RT kann durch das Kugelstrahlen die dauerfest ertragbare Maximalspannung von glatten und insbesondere gekerbten Proben im Vergleich zum elektrolytisch polierten Referenzzustand deutlich erhöht werden. Im Gegensatz dazu wird bei 650 °C die dauerfest ertragbare Maximalspannung durch das Kugelstrahlen bei glatten Proben reduziert und bei gekerbten Proben nur leicht erhöht. Die höchste Dauerschwingfestigkeit von gekerbten Proben bei erhöhter Temperatur wurde nach dem Festwalzen erreicht.


Dedicated to Professor Dr. Otmar Vöhringer on the occasion of his 65th birthday



Dr.-Ing. J. Lindemann Brandenburgische Technische Universität Cottbus Lehrstuhl Metallkunde und Werkstofftechnik Universitätsplatz 3–4, D–03044 Cottbus, Germany Tel.: +49 3 55 69 28 21 Fax: +49 3 55 69 28 28

  1. Financial support by the German Federal Ministry for Education and Research (03N3067B/8) is gratefully acknowledged.

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Received: 2002-10-30
Published Online: 2022-02-16

© 2003 Carl Hanser Verlag, München

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