γ-TiAl合金高溫低周疲勞裂紋擴展與壽命預(yù)測.pdf

1、自20世紀50年代以來，TiAl合金因其具有優(yōu)異的綜合性能，得到世界各國的高度重視。TiAl金屬間化合物在高溫時表現(xiàn)出良好的性能的同時，還具有密度小的優(yōu)點，尤其是γ-TiAl合金受到人們關(guān)注的熱度尤其高。隨著γ-TiAl合金實用化進程的發(fā)展，對進一步開發(fā)更加適用于航空航天用的γ-TiAl的需求將會越來越迫切。
　　根據(jù)當(dāng)前世界對TiAl合金，尤其是對γ-TiAl合金的迫切需求，本文以γ-TiAl合金——Ti-43Al-9V-Y合金

2、為研究對象，考查了該合金的低周疲勞特性，同時對一類γ-TiAl的疲勞裂紋擴展速率的幾個影響因素進行了分析探討。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）對一類γ-TiAl合金在不同溫度及不同應(yīng)力比條件下的疲勞裂紋擴展速率進行了探討，分析不同溫度和不同的應(yīng)力比對γ-TiAl合金疲勞裂紋擴展速率的影響。研究結(jié)果表明，溫度與應(yīng)力比都對γ-TiAl合金的疲勞裂紋擴展速率有著一定的影響。在25℃~750℃，速率隨著溫度的升高而增加，而在750℃~850

3、℃，速率隨著溫度的升高而降低。應(yīng)力比在0　?。?）本文進行了Ti-43Al-9V-Y合金光滑棒材試樣的常溫、550℃低周疲勞實驗，實驗應(yīng)變速率為恒定值5×10-3S-1。根據(jù)實驗結(jié)果對兩個溫度下的低周疲勞斷裂機制進行研究，并作對比分析。結(jié)果表明：Ti-43Al-9

4、V-Y在550℃、循環(huán)應(yīng)變半幅為0.2％~0.8%控制下呈現(xiàn)循環(huán)軟化現(xiàn)象，且為彈性變形。同時根據(jù)Manson-Coffin公式對Ti-43Al-9V-Y合金在550℃高溫下的低周疲勞壽命進行預(yù)測，得出了該合金在550℃下的疲勞壽命公式。
　?。?）對 Ti-43Al-9V-Y合金常溫及550℃的低周疲勞裂紋擴展的顯微組織及疲勞斷口進行觀察。室溫及550℃的顯微組織中的黑色基體是γ相，而灰色的相為 B2相。Ti-43Al-9V-Y合