当前位置:主页 > 科技论文 > 金属论文 >

残余应力场和不同应力比下TC11钛合金的高周疲劳性能

发布时间:2018-07-15 20:01
【摘要】:采用化学腐蚀剥层的方法在X射线应力衍射仪上测定喷丸与未喷丸TC11钛合金表层残余应力场,并测试了此应力场下r= 1,0.1两不同应力比下1×107次的高周疲劳,拟合成疲劳S-N曲线。使用OM、SEM、EDS、超显微硬度仪对材料原始组织、表面形貌、断口形貌、源区成分及疲劳试验后表层硬度变化进行了观察和测定。结果表明,喷丸后在TC11钛合金表层形成一个"钩"形分布的残余压应力场,且层深0.122 mm处压应力值达 463 MPa。此应力场能显著改善其拉/压疲劳性能,而对其拉/拉疲劳性能几乎不起作用。拉/压和拉/拉疲劳试验后,TC11钛合金喷丸试样表层硬度梯度都有降低的趋势,但未喷丸试样却呈上升趋势。
[Abstract]:The residual stress field of shot peening and unshot peening TC11 titanium alloy was measured by chemical corrosion stripping method on X-ray stress diffractometer, and the high cycle fatigue of 1 脳 107 times under different stress ratio of r = 1 / 0. 1 under this stress field was measured, and the fatigue S-N curve was simulated. The original structure, surface morphology, fracture morphology, source composition and hardness change of the surface layer after fatigue test were observed and measured by OMSEMN EDS and ultramicrohardness tester. The results show that a "hook" distribution residual compressive stress field is formed in the surface layer of TC11 titanium alloy after shot peening, and the compressive stress value reaches 463 MPA at the depth of 0.122 mm. This stress field can significantly improve the tensile / compressive fatigue performance, but has little effect on the tensile / tensile fatigue performance. After tensile / compression test and tensile / tensile fatigue test, the hardness gradient of the surface layer of TC11 titanium alloy shot peening samples decreased, but no shot peening samples showed an upward trend.
【作者单位】: 贵州大学机械工程学院;贵阳学院;贵州省材料结构与强度重点实验室;
【基金】:贵州省重点攻关项目(黔科合GZ字[2011]3001)
【分类号】:TG146.23

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 肖林;密排六方金属的塑性变形[J];稀有金属材料与工程;1995年06期

2 高玉魁;TC18超高强度钛合金喷丸残余压应力场的研究[J];稀有金属材料与工程;2004年11期

3 谭晓礼,顾海澄;hcp金属塑性变形与疲劳机理[J];材料研究学报;1996年06期

4 赵振业;高强度合金抗疲劳应用技术研究与发展[J];中国工程科学;2005年03期

5 王明星;陈光南;彭青;;喷丸对激光辅助成形铝合金样件拉-拉疲劳性能的影响[J];航空学报;2011年07期

6 高玉魁;高强度钢喷丸强化残余压应力场特征[J];金属热处理;2003年04期

7 姚枚,王声平,李金魁,王仁智,李向斌;表面强化件的疲劳强度分析及金属的内部疲劳极限[J];金属学报;1993年11期

8 赵永翔,高庆,王金诺;不锈钢管道焊缝金属疲劳短裂纹行为的实验研究 Ⅱ.裂纹萌生、扩展与交互作用[J];金属学报;2000年09期

9 李世平;刘道新;李瑞鸿;夏明莉;张炜;乔明杰;杜东兴;;喷丸强化与表面完整性对TC21钛合金疲劳性能的影响[J];机械科学与技术;2012年12期

10 齐立春;黄利军;黄旭;李志燕;;表面加工状态对Ti-1023钛合金疲劳性能的影响[J];中国有色金属学报;2010年S1期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡燕慧;钟群鹏;张峥;韩邦成;;超声振动载荷下S06钢的长寿命疲劳性能[J];北京航空航天大学学报;2010年04期

2 王欣;蔡建明;王强;宋颖刚;陆峰;;喷丸表面覆盖率对Ti60高温钛合金疲劳性能的影响[J];中国表面工程;2011年05期

3 王强;陈雪梅;张文光;王欣;;A-100钢开缝衬套孔挤压强化残余应力场[J];中国表面工程;2011年05期

4 王欣;王强;宋颖刚;高玉魁;陆峰;汝继刚;;陶瓷丸喷丸对2124铝合金疲劳性能的影响[J];材料保护;2011年09期

5 高玉魁,殷源发,李向斌,赵宇新;GH909合金喷丸强化残余应力场的研究[J];材料工程;2002年04期

6 李淑波;吴昆;郑明毅;熊守美;;挤压对AZ91铸造镁合金力学性能的影响[J];材料工程;2006年12期

7 李斌;董万元;王小兵;梁强;;高强度钢30Cr3SiNiMoVA的疲劳特性研究[J];材料工程;2012年02期

8 王欣;高玉魁;王强;宋颖刚;陆峰;;再次喷丸周期对TC18钛合金疲劳寿命的影响[J];材料工程;2012年02期

9 汝继来,,王仁智,李向斌;Rene′95粉末合金喷丸强化研究[J];材料工程;1996年02期

10 闫五柱;章刚;温世峰;刘军;岳珠峰;;表面粗糙度对喷丸残余应力场的影响[J];材料科学与工艺;2010年04期

相关会议论文 前9条

1 宋占永;周新远;赵可可;汪勇;;残余应力对再制造熔覆层服役寿命的影响与模拟仿真[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年

2 姜涛;刘含洋;刘杰;侯学勤;;30CrMnSiA钢制吊耳断裂原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年

3 温世杰;张晓静;赵志强;;曲轴中频淬火处理后残余应力对疲劳寿命影响的仿真分析[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年

4 李莹;张立新;;某特种车辆斜齿轮轮齿断裂分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年

5 王声平;李勇军;常秀敏;;喷丸对超高强度钢GC4疲劳极限的影响[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年

6 高玉魁;;超高强度钢喷丸表面残余应力在疲劳过程中的松弛规律[A];第九次全国热处理大会论文集(二)[C];2007年

7 胡宏彦;高玉魁;苏立欣;姚枚;杨庆祥;;循环应力对喷丸件疲劳过程残余应力松弛规律的影响[A];第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2008年

8 胡燕慧;张峥;钟群鹏;韩邦成;;疲劳裂纹萌生位置判别方法研究[A];2009年全国失效分析学术会议论文集[C];2009年

9 王欣;黄朝晖;汤智慧;宋颖刚;;喷丸对DD5单晶合金表面完整性的影响[A];第十五届中国科协年会第13分会场:航空发动机设计、制造与应用技术研讨会论文集[C];2013年

相关博士学位论文 前10条

1 刘剑英;铝合金弹性熨压加工表面组织性能及工艺可靠性研究[D];吉林大学;2011年

2 蹇海根;B93高强铝合金热处理及疲劳断裂行为的研究[D];中南大学;2010年

3 杨冰;LZ50车轴钢的随机疲劳短裂纹行为研究[D];西南交通大学;2011年

4 于洋;Mn-Si-Cr系贝/马复相高强钢超高周疲劳行为及机理研究[D];清华大学;2010年

5 姜山;AZ31镁合金的变形行为及孪生机理研究[D];重庆大学;2011年

6 刘文才;ZK60和GW103K镁合金高周疲劳行为及其喷丸强化研究[D];上海交通大学;2011年

7 董显娟;片状组织TA15钛合金α+β相区塑性变形特性及等轴化行为研究[D];南京航空航天大学;2011年

8 宋西平;钛、锆、TiAl金属间化合物中的孪生行为[D];西安交通大学;1999年

9 李德辉;Mg-Dy-Nd-(Gd)系合金组织与性能研究[D];上海交通大学;2007年

10 胡永祥;激光冲击处理工艺过程数值建模与冲击效应研究[D];上海交通大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 袁满;高性能镁合金薄板的合金设计及制备研究[D];西安工业大学;2011年

2 闫林林;超声喷丸技术的理论与实验研究[D];南京航空航天大学;2010年

3 王延枝;激光复合处理对Cu-Cr合金表面组织与性能的影响[D];河南科技大学;2011年

4 王永兴;铝涂层对X80钢腐蚀疲劳性能的影响及作用机理[D];中国石油大学;2011年

5 刘二伟;合金成分及加工工艺对锆合金微观组织与织构影响的研究[D];重庆大学;2011年

6 张偌雨;高纯钛板材冷轧及退火过程中的组织和织构演变[D];重庆大学;2011年

7 陈明明;闭挤式精冲成形表面的物理力学特征研究[D];重庆理工大学;2011年

8 张宏鹏;带电粒子辐照对Zr-702组织和性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2011年

9 汤英;单边缺口拉伸试样喷丸强化残余应力及其三维应力强度因子分析[D];上海交通大学;2012年

10 孟宪伟;凸轮轴材料的空化水喷丸强化及接触疲劳性能[D];大连交通大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李向斌,王仁智,殷源发;一种新型超高强钢喷丸强化的研究[J];材料工程;1991年03期

2 叶武俊,张伟,丁传富,赵振业;两种超高强度钢的谱载疲劳行为及断裂机制和形貌的研究[J];材料工程;1992年02期

3 高玉魁,殷源发,李向斌,刘天琦;喷丸强化对0Cr13Ni8Mo2Al钢疲劳性能的影响[J];材料工程;2001年12期

4 高玉魁,殷源发,李向斌,赵宇新;GH909合金喷丸强化残余应力场的研究[J];材料工程;2002年04期

5 张晓化;刘道新;高广睿;;喷丸强化因素对Ti811合金高温微动疲劳抗力的影响[J];稀有金属材料与工程;2005年12期

6 高玉魁,刘天琦,殷源发,李向斌;表面完整性对30CrMnSiNi2A钢疲劳极限的影响[J];航空材料学报;2002年02期

7 宋颖刚;高玉魁;陆峰;赵振业;;TC21钛合金喷丸强化层微观组织结构及性能变化[J];航空材料学报;2010年02期

8 田双印,王尚志;喷丸对TC9钛合金表面层质量的影响[J];航空工艺技术;1986年04期

9 李金魁,姚枚,王仁智,李向斌;喷丸强化的综合效应理论[J];航空学报;1992年11期

10 彭青;陈光南;吴臣武;罗耕星;王秀凤;;整体壁板激光辅助预应力成形[J];航空学报;2009年08期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李进一;凌祥;周建新;;超声冲击残余应力场的有限元模拟[J];航空材料学报;2012年01期

2 马杭,王政;轴对称焊接残余应力场的简化计算模型[J];甘肃工业大学学报;1992年03期

3 陈威,李运良,孙长青;自蔓延焊接温度场及残余应力场有限元分析[J];机械工程师;2005年04期

4 王文武;李继红;赵鹏康;张敏;;连续油管钢带斜焊温度场及残余应力场数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2011年01期

5 刘晓龙;高玉魁;刘蕴韬;陈东风;;孔挤压强化残余应力场的三维有限元模拟和实验研究[J];航空材料学报;2011年02期

6 王付星;李育文;位建康;;铝合金平板焊接残余应力场分析[J];热加工工艺;2013年11期

7 马杭,高玉阳;残余应力场对焊接动态变形的影响[J];甘肃工业大学学报;1988年03期

8 袁发荣,孙华东;焊接过程瞬态温度场与残余应力场[J];应用数学和力学;1991年06期

9 胡军峰;方洪渊;杨建国;李光民;万鑫;张勇;;电弧摆动对焊接应力场的影响[J];焊接学报;2007年01期

10 王文武;李继红;赵鹏康;毕宗岳;余晗;张敏;;连续油管环焊温度场及残余应力场数值分析[J];焊管;2011年03期

相关会议论文 前5条

1 赵洁;聂祥樊;臧顺来;左君龙;;逐层剥离对激光诱导残余应力场影响的数值模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

2 程耿东;宋洋;;基于自平衡残余应力场的结构安定性分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

3 郭耀杰;郭盛;;冷弯残余应力场分析[A];钢结构工程研究(四)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2002年学术交流会论文集[C];2002年

4 张永康;戴峰泽;;光斑尺寸对激光冲击波强化LY2铝合金的残余应力场的影响规律[A];第15届全国特种加工学术会议论文集(下)[C];2013年

5 姜运建;荆洪阳;徐连勇;张剑利;李剑;;P92钢管道焊接残余应力场研究[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前3条

1 钱秀清;反方法构造残余应力场及提取延性材料的塑性特性[D];清华大学;2005年

2 曹艳平;几种新的低阶单元及一种系统的焊接残余应力场构造方法[D];清华大学;2002年

3 姜运建;P92钢焊接残余应力场及对高温寿命的影响研究[D];天津大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 张丽华;交变载荷作用下焊接残余应力场的特性研究[D];大连理工大学;2008年

2 徐利霞;焊接残余应力场在交变载荷作用下的特性研究[D];大连理工大学;2006年

3 乔敏;残余应力场下核电焊接结构裂尖力学状态研究[D];西安科技大学;2014年

4 李雅范;混流式水轮机转轮焊接残余应力场调控研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

5 张正;基于喷丸残余应力场的疲劳裂纹扩展的数值模拟[D];浙江理工大学;2013年

6 武敬伟;激光冲击Fe-Ni合金残余应力场的数值模拟[D];江苏大学;2007年

7 陈卿;带筋板的铝合金筒形结构残余应力场分析[D];天津大学;2007年

8 蒋伟;航空毛坯件残余应力场预测[D];南京航空航天大学;2008年

9 李振江;基于SYSWELD的焊接接头温度场和残余应力场研究[D];北京交通大学;2010年

10 闫鹏飞;高强铝合金厚板取样切割过程残余应力场演变的研究[D];中南大学;2010年



本文编号:2125220

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2125220.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户04404***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com