TC4-DT损伤容限型钛合金疲劳裂纹扩展特性的研究

研究了典型的损伤容限型钛合金Ti-6A1-4V ELI（TC4-DT）的断裂韧度KIC、疲劳裂纹扩展速率da／dN以及疲劳门槛值△Kth等损伤容限性能与微观组织的关系，讨论了不同应力比（尺值）条件下片状组织与双态组织的疲劳裂纹扩展特性，并与Ti-6A1-4V（TC4）钛合金进行了比较分析。研究结果为高损伤容限型钛合金的微观组织设计和探讨微观组织对损伤容限性能的影响机理奠定了基础。     

加载方式与初生a相对钛合金裂纹扩展行为的影响

利用带载荷台的扫描电镜原位观察了近a型钛合金TAl5中初生a相在单向拉伸和循环交变载荷下裂纹的扩展行为，结果表明：单向拉伸时，由于初生a相强度高于基体口转变组织，裂纹遇到初生a相时一般不能穿过而是绕过；而在交变载荷下，由于基体口转变组织产生循环硬化，其强度水平与初生a相相当，裂纹遇到初生a相时可直接贯穿，并沿与应力垂直的水平方向扩展。     

医用泡沫钛合金的疲劳裂纹生长行为研究

与致密金属多孔金属相比,泡沫钛合金孔隙率可调,强度、刚度等与植入部位的骨骼更加匹配,可以减少“应力屏蔽”现象,因而近年来在医用方面引起了广泛的关注。剧烈的运动会使人体承力的骨和关节（如髋、膝关节等）产生断裂或微裂纹,这往往由疲劳载荷导致。泡沫钛合金作为承力的骨替换植入材料在医用方面有很大的应用前景,对其疲劳断裂行为的研究就显得尤为必要。     

温度对一种高固溶强化β钛合金损伤行为的影响

Ti25V15Cr0.3Si合金含有40%左右的合金元素,是一种高固溶强化的β钛合金。测试了Ti25V15Cr0.3Si合金在室温(25℃)至600℃下的裂纹扩展性能,发现随着温度升高,裂纹扩展速率增大。与Ti6Al4V和β21S合金相比,室温下Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展速率高于Ti6Al4V而低于β21S合金。600℃高温下,Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展速率与β21S在650℃时的水平相当。研究结果表明,合金的屈服强度、弹性模量、断裂韧性、氧化性能和组织结构特征综合影响着Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展损伤行为。从室温到300℃,随温度的升高,Ti25V15Cr0.3Si合金的屈服强度和弹性模量降低同时断裂韧性升高,因此裂纹扩展速率变化不明显;而从500～600℃,温度升高氧化加剧,合金疲劳裂纹扩展速率明显增加。与Ti6Al4V合金相比,室温下,Ti25V15Cr0.3Si合金相对于Ti6Al4V合金具有较低的弹性模量以及等轴的β组织,裂纹扩展速率较高。而与β21S合金相比,Ti25V15Cr0.3Si合金的屈服强度和弹性模量高于β21S合金,因此裂纹扩展速率较低。6...     

Timetal834钛合金在450℃和600℃下的疲劳裂纹扩展行为

Timetal834钛合金是专门为先进涡轮发动机设计的一种近α型钛合金。该合金在375～475℃范围内表现出动态应变时效效应,这种效应在450℃时最为显著。为了了解Timetal834钛合金在更高温度下的疲劳裂纹扩展行为,     

加载方式与初生α相对钛合金裂纹扩展行为的影响

利用带载荷台的扫描电镜原位观察了近α型钛合金TA15中初生α相在单向拉伸和循环交变载荷下裂纹的扩展行为,结果表明:单向拉伸时,由于初生α相强度高于基体β转变组织,裂纹遇到初生α相时一般不能穿过而是绕过;而在交变载荷下,由于基体β转变组织产生循环硬化,其强度水平与初生α相相当,裂纹遇到初生α相时可直接贯穿,并沿与应力垂直的水平方向扩展.     

不同热处理制度对Ti5Al4Mo4Cr2Sn2ZrNb合金抗蠕变裂纹扩展的影响

本文选用三种不同的热处理制度,借助于先进的直流电位法对Ti5Al4Mo4Cr2Sn2ZrNb合金进行抗蠕变裂纹扩展性能的研究,结果表明,二次固溶+时效处理者最佳,合金抗蠕变裂纹扩展的能力最强,抗蠕变断裂应力强度因子klc也最高,蠕变断裂寿命最长,B处理的合金其性能最差,退火处理者介于二者之间。     

TC4-DT钛合金疲劳长裂纹扩展速率的数学描述方程

针对经准β热处理获得的片层组织TC4-DT钛合金的疲劳长裂纹扩展速率实验结果,通过数值分析和线性回归拟合,推导了Paris方程、Forman方程和Elber方程的数学表达式,并对拟合结果的相关系数和误差进行了分析,对比了3种数学方程对片层组织TC4-DT钛合金疲劳长裂纹扩展速率的拟合精度。在此基础上,对已有模型进行优化和修正,提出了F-E分段方程。该方程以片层组织TC4-DT钛合金裂纹扩展速率曲线上转折点对应的应力强度因子幅ΔKt为分界点,分别对实验数据进行数值分析和线性回归拟合,具有较高的拟合精度。     

航空用超高强度钢中夹杂物导致疲劳裂纹萌生与扩展的微观行为

采用扫描电镜原位观测的方法,跟踪观察了低周疲劳载荷下航空用超高强度钢MA250中夹杂物导致裂纹萌生与扩展的微观行为,得到了MA250钢低周疲劳裂纹萌生与扩展的基本特性,讨论了精确测定MA250钢疲劳裂纹扩展速率的方法.