Ti60钛合金中富钕稀土相颗粒对叶片室温振动疲劳性能的影响

采用振动疲劳实验及SEM断口分析等方法,研究了含稀土元素Nd的Ti60高温钛合金稀土相颗粒对叶片振动疲劳裂纹萌生的影响.结果表明:叶片振动疲劳寿命与稀土相颗粒的尺寸和分布位置具有密切关系.稀土相颗粒尺寸越大,对叶片振动疲劳裂纹的萌生作用也越大,疲劳寿命降低;外露于或镶嵌于叶片表面的稀土相颗粒明显促进了叶片振动疲劳裂纹的萌生.     

TA15钛合金的高周疲劳性能和断裂特征

研究了双态组织的TA15钛合金的高周疲劳性能和疲劳断裂特征,结果表明,β转变组织中次生α相的数量和形态对疲劳性能有显著影响,次生相α相的球化显著降低了合金抗裂纹扩展的能力,而大量的片状次生α相则通过造成疲劳裂纹的分枝有效地降低了疲劳裂纹的扩展速度,提高了疲劳极限.     

Ti—25Al—10Nb—3V—1Mo合金的高周疲劳性能及断裂特征

实验测定了Ｔｉ－２５Ａｌ－１０Ｎｂ－３Ｖ－１Ｍｏ合金６５０℃下高周疲劳Ｓ－Ｎ曲线及热暴露后合金的疲劳性能。结果表明，Ｔｉ－２５Ａｌ－１０Ｎｂ－３Ｖ－１Ｍｏ合金具有较高的疲劳强度，可以满足转子零件的要求。对比光滑和缺口试样的高周疲劳性能，可以看出该合金缺口敏感程度高，且随着应力水平的增加而增大。     

TA15钛合金疲劳性能的SEM分析

利用扫描电镜(SEM)疲劳加载台进行动态原位观察,研究了近α型TA15钛合金三种组织类型的疲劳裂纹扩展速率和扩展过程.结果表明:片状组织疲劳裂纹扩展速率最低,随循环周次的增加,裂纹扩展速率增加也最缓慢,裂纹扩展路径曲折;双态组织裂纹扩展速率次之;等轴组织最差.三种组织中裂纹基本沿垂直于应力的水平方向扩展.     

Ti—15—3钛合金的应用研究

研究了冷加工对Ｔｉ－１５－３合金时效性能的影响，并研究了该合金的冷成形性能及零件制造工艺。为Ｔｉ－１５－３高强钛合金钣金零件的应用提供了经验。     

Ti60钛合金室温保载疲劳性能及断裂行为

研究高峰值应力条件下Ti60钛合金双态组织和片层组织的低周疲劳与保载疲劳性能,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等观察和分析Ti60钛合金的显微组织与疲劳断裂行为。结果表明:显微组织对低周疲劳性能影响不大,但显著影响保载疲劳性能,双态组织保载疲劳敏感性大于片层组织;保载情况下,疲劳寿命显著下降;随峰值应力的提高,疲劳寿命下降,保载疲劳敏感性增加;相同循环周次内,保载疲劳塑性应变累积大于低周疲劳,双态组织的塑性应变累积大于片层组织;低周疲劳裂纹萌生于试样表面,为单裂纹源,而保载疲劳裂纹为内部多源萌生;断口表面均存在准解理小平面,双态组织断口准解理小平面密度大于片层组织。     

疲劳裂纹扩展行为的研究现状及钛合金的疲劳裂纹扩展特征

疲劳裂纹扩展行为是现代材料研究中重要的内容之一.论述了组织结构、环境温度、腐蚀条件以及载荷应力比、频率变化对材料疲劳裂纹扩展行为的影响.总结出疲劳裂纹扩展研究的常用方法和理论模型,并讨论了"塑性钝化模型"和"裂纹闭合效应"与实际观察结果存在的矛盾.最后,对钛合金疲劳裂纹扩展研究的内容和研究结果进行了概述.     

燃机压气机叶片热强钛合金TC11疲劳行为研究

在不同温度对TC11钛合金进行旋转弯曲疲劳性能测试及组织形貌观察,研究了温度对合金疲劳行为的影响。结果表明,在150—250℃,合金的旋转弯曲疲劳强度随着温度的升高而降低。随着温度的升高,合金的屈服与抗拉强度降低,等轴组织的含量也降低,这是合金疲劳强度降低的主要原因。高温下合金的疲劳裂纹从表面萌生,未发现内部萌生的特征。     

TB6钛合金疲劳小裂纹扩展行为

为了研究TB6钛合金自然萌生小裂纹的扩展行为,针对单边缺口拉伸试样开展室温下不同应力比(R=0.1,0.5)的小裂纹扩展实验,采用复型法观测了小裂纹的萌生与扩展情况。结果表明:同一应力比下,随着应力等级的降低,小裂纹的萌生寿命由占全寿命的60%增加到80%,但应力等级对TB6钛合金小裂纹扩展速率没有明显影响。裂纹早期扩展速率受微观组织的影响大,TB6钛合金扩展速率转变临界值是200μm,一旦裂纹长度达到200μm,裂纹扩展速率将不受取向不同的晶界或晶粒影响而迅速提升。TB6钛合金疲劳小裂纹起源于试样缺口根部,所有试样的裂纹大部分为角裂纹,疲劳小裂纹萌生寿命占全寿命的绝大部分。     

TC17钛合金盘件的低周疲劳行为

研究了p锻TC17钛合金压气机盘件的应变控制低周疲劳性能及疲劳裂纹扩展途径.结果表明,当应变量△ε/2在0.5%～2.0%范围内,应变比R=-1和循环超过10次后,材料基本上表现为轻度的循环软化.疲劳裂纹萌生于试样表面.当疲劳裂纹与片状α或晶界α之间的夹角小于45°,裂纹沿片状α或晶界α的界面扩展;否则,疲劳裂纹将以穿过片状α或晶界α的方式增长.     

镍钛合金医疗器械产品疲劳测试断裂失效分析

某镍钛合金医疗器械产品,在疲劳测试过程中发生早期断裂失效。通过扫描电镜及能谱仪等对产品断裂原因进行了分析。结果表明:产品发生早期断裂失效是由于其原材料多股丝表面存在机械抛光凹陷,降低了材料的疲劳抗力,致使产品在周期性疲劳应力作用下发生了早期疲劳断裂失效;严格控制产品原材料表面质量,是提高镍钛合金丝材产品疲劳抗力的重要途径。     

叶片多源疲劳断裂分析

用金相，电镜，能谱仪等手段对叶片多源疲劳断裂进行了分析，结果表明，Ｃｒ的分布不匀易萌生疲劳裂纹，从而导致叶片的腐蚀疲劳断裂，提出了改进措施。     

Ti单晶及多晶与孪晶相关的疲劳裂纹萌生

研究了高纯Ｔｉ单晶在ＳＥＭ中循环变形及多晶在拉－压对称疲劳和反复弯曲疲劳时与孪晶相关的疲劳裂纹萌生，发现除孪晶界外，循环孪晶带内孪晶与孪晶的碰撞、孪晶内部沿特定面以及孪晶撞击晶界也诱发了疲劳裂纹。     

氢氟酸浓度对钛合金油管的疲劳行为的影响

基于Zr-Mo系钛合金(0.6Zr3Mo)油井管在服役过程中因工作环境而导致的疲劳断裂问题,通过应力加载的方式研究了钛合金在不同浓度氢氟酸环境与实验室环境下的疲劳性能,并对其进行比较。结果表明：在70%σ_s应力幅作用下钛合金在有无腐蚀环境下均呈现循环软化特性;氢氟酸溶液促进了钛合金疲劳裂纹形核并加速了疲劳裂纹扩展速率,缩短了钛合金的疲劳寿命,并且疲劳寿命随腐蚀液浓度的增加呈下降趋势;氢氟酸浓度对钛合金的裂纹扩展方式具有一定影响,在实验室环境下钛合金裂纹扩展主要为周期性解理;在低浓度氢氟酸环境下由于氢氟酸腐蚀形成的二次裂纹容易诱发解理面的形成,裂纹扩展仍以解理的方式扩展;而在高浓度氢氟酸环境下裂纹的扩展方式有所改变,裂纹在韧性区扩展程度增加,以解理形式扩展的程度有所下降。     

金属工程材料腐蚀疲劳行为研究进展

合金钢、不锈钢等金属工程材料在服役过程中受到交变荷载以及腐蚀性介质的共同作用,使工程结构发生腐蚀疲劳,造成金属工程材料的承载能力降低和服役寿命缩短。因此,揭示载荷-环境体系下材料的腐蚀疲劳开裂规律对工程结构的前期设计及使用寿命预测都有深远意义。金属工程材料腐蚀疲劳失效的机制包括裂纹萌生和扩展两部分。目前的研究主要集中于裂纹扩展寿命,对裂纹萌生的研究较少。裂纹萌生机制仍存在争议,主要的观点有点蚀加速裂纹形成理论、滑移带优先溶解理论、保护膜破裂理论和吸附理论等。目前,关于腐蚀疲劳裂纹扩展机制的研究主要有阳极溶解和氢致开裂两种观点。影响腐蚀疲劳寿命的主要因素分为材料因素、力学因素及环境因素三方面。目前力学因素的研究主要集中于应力比、加载频率、加载波形等;材料因素的研究主要为显微组织及合金元素;环境因素的研究包括介质温度、浓度、含氧量、pH值及外加电位等。本文综述了金属工程材料腐蚀疲劳开裂机制及影响因素的研究现状,归纳了金属腐蚀疲劳的研究成果与不足,并在此基础上提出了下一步的研究方向及发展趋势,为相关领域的研究人员提供新思路。     

TA15钛合金两类组织对疲劳性能和断裂韧度的影响

研究了TA15钛合金片状和双态两种典型组织对疲劳性能和断裂韧度的影响,结果表明:在S-N曲线的高应力区,双态组织的疲劳强度高于片状组织;在低应力区,情况则相反,且片状组织的疲劳极限(656MPa)高于双态组织(565MPa).片状组织的疲劳裂纹扩展速率低于双态组织,且断裂韧度K1C高于双态组织,即片状组织的损伤容限性能优于双态组织.     

Ti—55钛合金叶片榫头裂纹分析

从Ｔｉ－５５高温钛合金叶片在振动疲劳试验中榫头裂纹的分析入手，研究该合金微动疲特性，破坏机制和影响微动疲劳的主要因素。     

操纵杆早期疲劳断裂分析

某操纵杆在拉-拉疲劳试验过程中发生了早期疲劳断裂.对操纵杆断口的宏观特征、微观形貌以及金相组织进行了观察分析.结果表明,操纵杆的表面完整性较差是导致操纵杆早期疲劳断裂的主要原因.     

两种含氢钛合金的疲劳断裂特性

对含氢的两种新型钛合金Ti 4Al 2V和Ti 2Al 2 .5Zr拉 拉疲劳断裂特征进行了金相和断口观察。当材料承受大应力疲劳加载时 ,两种钛合金断口形貌除可见到疲劳弧线外 ,与静拉伸断口类似 ,氢含量不同对疲劳断口形貌的影响很小。充氢以后 ,疲劳载荷越低 ,裂纹源越多。不充氢的角裂纹通常以穿晶方式萌生 ,而充氢的角裂纹一般以准解理方式形核。Ti 4Al 2V在裂纹扩展区可见大量清晰的疲劳辉纹 ,而Ti 2Al 2 .5Zr的疲劳辉纹很少 ,且疲劳辉纹的间距比Ti 4Al 2V小得多。面裂纹一般在氢化物位置形核 ,然后穿晶扩展 ,具有沿晶和穿晶混合形貌。氢化物的含量越大 ,萌生面裂纹的几率越大