激光选区熔化成形Ti6Al4V钛合金叶片的超高周疲劳行为

发布时间：2021-09-03 22:31

　　疲劳寿命低是限制激光选区熔化成形（SLM）零件在航空领域广泛应用的主要瓶颈。采用超声疲劳的试验方法对激光选区熔化成形Ti6Al4V钛合金叶片开展了超高周疲劳性能与断裂机理的试验研究,采用金相显微镜、扫描电镜分别对Ti6Al4V钛合金叶片进行微观组织及疲劳断口的形貌观察。试验结果表明:随着应力幅值的下降,SLM成形的Ti6Al4V钛合金叶片的疲劳寿命呈现线性上升的趋势,在109疲劳寿命下的疲劳强度为280 MPa。SLM成形的Ti6Al4V钛合金叶片的超高周疲劳裂纹的萌生位置存在竞争机制,即内部与次表面的竞争萌生。材料的孔洞性缺陷最终决定裂纹的萌生位置和扩展速度,孔洞性缺陷的尺寸直接决定了疲劳寿命。 

【文章来源】：锻压技术. 2020,45(11)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

SLM成形的超高周疲劳试样

图3给出了SLM方法制备的Ti6Al4V钛合金试样在应力比R=-1下的疲劳试验数据和S-N曲线。如图3所示，S-N曲线整体呈现出线性连续下降的趋势，并且在下降过程中未出现明显的转折点。在109疲劳寿命下，SLM方法制备的Ti6Al4V钛合金试样对应的疲劳强度为280 MPa。根据Basquin公式进行超高周疲劳数据拟合。从图3中可以看出，随着循环寿命的增加，疲劳应力的幅值呈现下降趋势，并且每个应力幅下存在一定的分散性，符合超高周疲劳数据统计分布的要求。图3 Ti6Al4V钛合金的应力幅值与疲劳寿命的关系曲线

Ti6Al4V钛合金的应力幅值与疲劳寿命的关系曲线

【参考文献】：
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本文编号：3381990