应力比对TC4钛合金超高周疲劳失效机理的影响

论文摘要

采用频率为100 Hz的电磁谐振疲劳试验机进行疲劳拉伸试验,研究了两种应力比（R=0. 1和-1）对TC4钛合金的超高周疲劳失效机理的影响.结果表明,两种应力比下的S-N曲线都呈现"双线"型,但各自表示的意义及失效机理不同.当R=0. 1时,TC4钛合金的疲劳失效形式有两种,即由加工缺陷诱发的表面失效和内部鱼眼失效,这两种失效形式都伴随着颗粒平面（Facet）出现;而当R=-1时,仅存在表面失效,且无Facet的出现.基于断裂力学的讨论可知,在正应力比及真空环境下,对应小裂纹扩展的门槛值更低,更有利于裂纹扩展及Facet的形成. TC4钛合金的整个内部疲劳失效过程及机理可解释为:（1）滑移线或滑移带在部分α晶粒上的出现;（2）微裂纹的萌生和接合;（3）颗粒亮区（GBF）的形成;（4）鱼眼的形成;（5）鱼眼外的失稳裂纹扩展;（6）最终的瞬时断裂.

论文目录

• 1 试验材料与方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 试验方法
• 2 试验结果
•   2.1 应力-寿命曲线
•   2.2 断口观察
•   2.3 裂纹尺寸特征
•   2.4 应力强度因子计算
•   2.5 超高周疲劳中的内部失效机制
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杲宁,李伟

关键词: 钛合金,应力比,失效机理,鱼眼,应力强度因子

来源: 工程科学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 北京理工大学机械与车辆学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51775043,51305027)

分类号: TG146.23

DOI: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.02.013

页码: 254-260

总页数: 7

文件大小: 781K

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