激光冲击近β 型钛合金的室温拉伸和高周疲劳性能及其断裂机理

目的 提高近β钛合金的强度和高周疲劳性能。方法 对两相区固溶时效热处理后的TB6和Ti55531钛合金锻态材料表面进行了激光冲击强化（LSP），并对强化前后的试样进行室温拉伸和高周疲劳试验。采用扫描电镜（SEM）对拉伸和高周疲劳断口进行了观察和分析。结果 与未LSP的样品相比，LSP后TB6和Ti55531钛合金的抗拉强度（Rm）分别提高了25 MPa和25 MPa，提高比例分别为2.26%和2.02%；屈服强度（Rp0.2）分别降低了48 MPa和30 MPa，降低比例分别为4.58%和2.54%；断面收缩率（A）、延伸率（Z）和弹性模量略有提升。在低应力水平下，LSP后Ti55531合金的疲劳寿命高于TB6合金，而在高应力水平下，TB6合金具有略高于Ti55531合金的疲劳寿命。结论 经过和未经LSP的TB6和Ti55531钛合金的拉伸断裂模式均为微孔聚集型韧性断裂与沿晶脆性断裂混合的断裂模式，表面激光冲击不改变其拉伸断裂模式，近β钛合金在不同应力状态的疲劳寿命差异与材料显微组织差异导致的疲劳裂纹萌生和扩展速率不同有关。