择优取向层片组织TiAl合金的室温疲劳行为

发布时间：2018-01-29 02:30

  本文关键词： TiAl 择优取向层片组织 S-N曲线 疲劳 疲劳寿命　出处：《钢铁研究学报》2017年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：采用旋转弯曲加载方式,评价了择优取向层片组织Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr-0.2Zr(原子数分数,%)合金的室温高周疲劳性能,并采用扫描电镜对疲劳断口进行了观察和分析。结果显示,实验合金的应力-寿命(S-N)曲线呈现平直形态,符合Basquin方程;其条件疲劳极限为477MPa,相当于其抗拉强度的83%。断口观察发现,疲劳试样以穿层片解理方式发生断裂。疲劳裂纹主要沿位于试样表面层、与外加应力成30°~90°的层片界面萌生,之后以穿层片方式发生扩展。在同一应力水平下,疲劳寿命随疲劳源尺寸增加而减少,疲劳源尺寸波动是导致疲劳寿命大幅分散的主要原因。
[Abstract]:The high cycle fatigue properties of Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr-0.2Zr( atomic fraction fraction) alloy were evaluated by rotating bending loading method. The fatigue fracture was observed and analyzed by scanning electron microscope. The results showed that the stress-life curve of the alloy showed a straight shape, which accorded with the Basquin equation. The fatigue limit of the specimen is 477MPa, which is equivalent to 833 of its tensile strength. The fracture surface observation shows that the fatigue specimen breaks in a cleavage mode, and the fatigue crack is mainly located along the surface layer of the specimen. At the same stress level, the fatigue life decreases with the increase of fatigue source size. The fluctuation of fatigue source size is the main reason for the large dispersion of fatigue life.
【作者单位】： 钢铁研究总院高温合金新材料北京市重点实验室;钢铁研究总院功能材料研究所;
【分类号】：TG146.23
【正文快照】： TiAl合金具有较高的高温比强度,以及良好的抗蠕变和抗氧化性能,常应用于航空、航天及车用发动机热端转动部件,可使结构减重,从而提高发动机工作效率[1-2]。铸造TiAl合金低压涡轮叶片已应用于GENX发动机中,大幅减轻了发动机重量[3],从而推动了TiAl合金在航空发动机中的应用。作

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本文编号：1472254