表面质量和高温热暴露对不同强度的γ-TiAl基合金的疲劳寿命的影响

发布时间：2018-06-15 18:04

  本文选题：γ-TiAl合金 + 电解抛光　； 参考：《西南交通大学》2017年硕士论文

【摘要】：本文研究了电解抛光和电解抛光+喷丸两种表面强化工艺对四种γ-TiAl合金(低强度合金Ti-46Al-2.5Nb(2.5Nb合金)、中等强度合金Ti-45Al-2Mn-2Nb-1B(2Mn-2Nb合金)、以及两种高强度合金Ti-44Al-5Nb-0.85W-0.85B(511合金)和Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si-1B(4Nb-4Zr 合金))在 10000 小时,700℃长期热暴露前、后疲劳行为的影响。研究结果表明:在热暴露前,电解抛光+喷丸处理引入了一定深度的表面压应力,其相对于电解抛光处理更能有效地提高这四种合金的疲劳性能。但热暴露后的结果相反,电解抛光+喷丸相对于单纯电解抛光,其疲劳强度出现较大幅度的衰减。这是因为长时间的热暴露使得喷丸后所产生的表面压应力层逐渐被释放,喷丸带来的优势减弱;喷丸导致的表面损伤更容易使氧渗入基体,引起较强程度的氧化。研究发现,在经历热暴露后,合金组织均会产生两种不同的效应:一是由于长时间热暴露过程中降低组织内部的应力集中、减缓偏聚、钝化缺陷和微裂纹产生的正面效应,称为"热暴露退火"效应。二是由于α2层片的分解以及晶界ω相析出长大导致合金组织脆化而产生的负面效应,称为"热暴露脆化"效应。单纯电解抛光处理的低强度2.5Nb合金和高强度511合金、4Nb-4Zr合金的疲劳强度在热暴露后均有不同程度的提高。这归因于长期热暴露产生的退火正面效应强于热暴露引起的合金组织脆化的负面效应。研究还发现,组织脆化程度较低的低强度合金2.5Nb具有更高的疲劳抗力提高幅度。但热暴露后的中等强度合金2Mn-2Nb的单纯电解抛光处理工艺的疲劳强度较热暴露前稍有降低(只降低了 8.3%),这可能是由于长期热暴露产生的回火稳态正面效应略低于热暴露引起的合金组织脆化的负面效应。研究表明,获得光滑无缺陷表面的电解抛光工艺比电解抛光+喷丸工艺更能有效地保持钛铝合金抵抗热暴露氧化的能力。
[Abstract]:In this paper, two surface strengthening processes, electrolytic polishing and electropolishing shot peening, have been studied for four kinds of 纬 -TiAl alloys (Ti-46Al-2.5Nb-2.5Nb alloy, Ti-45Al-2Mn-2Nb-1Bnb-2Mn-2Nb alloy) and Ti-44Al-5Nb-0.85W-0.85Bn511 alloy and Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si-1B4Nb-4Zr alloy) and Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si-1Nb-4Zr alloy. 10000 hours before long-term thermal exposure at 700 鈩，

本文编号：2022992