应力比对含缺陷选区激光熔化TC4合金稳态疲劳裂纹扩展速率的影响 |
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引用本文: | 戚钊,王斌,张鹏,刘睿,张振军,张哲峰.应力比对含缺陷选区激光熔化TC4合金稳态疲劳裂纹扩展速率的影响[J].金属学报,2023(10):1411-1418. |
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作者姓名: | 戚钊 王斌 张鹏 刘睿 张振军 张哲峰 |
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作者单位: | 1. 郑州大学河南先进技术研究院;2. 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目Nos.52130002和52321001;;中国科学院青年创新促进会项目Nos.2018226和2021192; |
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摘 要: | 选择含有2种不同微观缺陷的选区激光熔化TC4合金,定性研究了缺陷尺寸对稳态阶段疲劳裂纹扩展速率的影响规律,并对缺陷尺寸较小的合金,在不同应力比(R=0.1、0.3和0.5)下进行稳态阶段疲劳裂纹扩展速率对比研究。在疲劳裂纹扩展速率(da/d N,其中,a为裂纹长度,N为应力循环周次)和应力强度因子范围(ΔK)关系的基础上,利用Paris公式拟合分析,结果表明,缺陷尺寸增大导致da/d N增大,即Paris公式中的系数m不变,C增大;而随着R增大,ΔK减小,da/d N增大,同时da/d N曲线在低ΔK时汇集,即Paris公式中的系数m增大,C减小,且m和lg C之间存在线性关系,该关系不受R的影响。最终结合疲劳损伤机制,对微观缺陷和R引起的不同变化规律进行了分析。
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关 键 词: | 选区激光熔化 TC4合金 缺陷 应力比 疲劳裂纹扩展速率 Paris公式 |
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