表面喷丸强化处理对TC11钛合金疲劳性能的影响

发布时间：2018-02-03 14:21

  本文关键词： 钛合金 二次喷丸 表面粗糙度 残余应力 金相组织 疲劳强度　出处：《表面技术》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：目的改善TC11钛合金的抗疲劳性能。方法采用喷丸表面强化工艺对TC11钛合金进行了表面强化处理,研究了喷丸强化处理、喷丸+二次喷丸强化处理对TC11钛合金试样表面粗糙度、残余应力、显微组织及疲劳性能的影响。结果喷丸处理能够在试样表层引入厚度约230?m的残余压应力场,但同时导致试样表面粗糙度值增加。喷丸后进行表面二次喷丸,试样表面残余压应力值和残余压应力峰值提高,但残余压应力峰值的位置和残余压应力层的厚度变化不大。二次喷丸对试样表面起到一定程度的修复作用,使试样表面粗糙度值降低。喷丸后试样表层组织发生明显的塑性变形,晶粒变细,而喷丸+二次喷丸处理可使试样表层组织得到进一步细化。喷丸处理后,试样的疲劳强度由480 MPa提高至540 MPa,提高了12.5%,二次喷丸使试样的疲劳强度提高至570 MPa,在喷丸的基础上继续提高了5.5%。结论喷丸后对试样表面进行二次喷丸对表层残余应力场的影响不大,二次喷丸主要通过降低试样表面粗糙度值和细化试样表层组织,使试样的疲劳强度得到进一步提高。
[Abstract]:Objective to improve the fatigue resistance of TC11 titanium alloy. Methods the surface strengthening treatment of TC11 titanium alloy was carried out by shot peening surface strengthening process and shot peening strengthening treatment was studied. Effects of secondary shot peening on surface roughness, residual stress, microstructure and fatigue properties of TC11 titanium alloy samples. After shot peening, the residual compressive stress and the peak value of residual compressive stress were increased. However, the peak position of residual compressive stress and the thickness of residual compressive stress layer do not change much. The surface roughness value of the sample is reduced. The surface microstructure of the sample is obviously plastic deformed and the grain becomes fine after shot peening, while the second shot peening treatment can further refine the surface structure of the sample, and after shot peening treatment, the microstructure of the surface layer of the sample will be further refined. The fatigue strength of the sample was increased from 480 MPa to 540 MPA, and the fatigue strength of the sample was increased to 570 MPa by secondary shot peening. Conclusion the secondary shot peening on the surface of the sample has little effect on the residual stress field of the surface layer. The fatigue strength of the samples was further improved by reducing the surface roughness and refining the surface structure of the samples.
【作者单位】： 湖南信息职业技术学院;福州大学;
【基金】：湖南省教育厅研究课题(15C0977) 湖南省科技厅研究课题(2013FJ3019)~~
【分类号】：TG668
【正文快照】： 钛合金因具有密度小、比强度高、耐高温等优异性能,在航空工业中被广泛应用于飞机和发动机构件上[1]。TC11钛合金是我国自主研发的一种综合性能良好的高温钛合金,在500℃的温度下具有优异的热强性能,目前主要用于制造航空发动机叶片、压气盘、鼓筒等零件[2]。然而,由于钛合金

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本文编号：1487594