冷坩埚定向凝固Ti-47Al-2Cr-2Nb合金的拉伸与高周疲劳性能研究

摘要：

采用冷坩埚定向凝固技术制备了定向柱状晶的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭,在改变抽拉速率的情况下,所获得的铸锭具有不同片层间距的全片层组织.通过拉伸性能实验,测得其室温极限抗拉强度最高达到652 MPa,伸长率最大达到1.5％,而高温极限抗拉强度最高达到490 MPa,伸长率最大达到5.0％.通过高周疲劳性能实验,绘制了抽拉速率分别为1.0和1.2 mm/min时定向凝固合金的应力-循环次数(S-N)曲线以及应力比R为0.1时的疲劳极限值.对比断口形貌分析表明,室温时试样拉伸断裂方式为脆性断裂,而经高周疲劳实验后断裂方式为脆性解理断裂;高温时试样拉伸断裂方式则为大部分脆性断裂与少部分延性断裂并存.对高周疲劳试样断口的分析表明,疲劳裂纹在相界面和B2相附近萌生,据此基于塑性钝化理论分析了其裂纹扩展机制,并绘制了高周疲劳裂纹扩展模式图.

关键词：Ti-47Al-2Cr-2Nb合金、定向凝固、冷坩埚、拉伸性能、高周疲劳

所属期刊栏目：51

分类号：TG113.25;TG136(金属学与热处理)

资助基金：Supported by National Natural Science Foundation of China Nos.51171053 and 51471062 and National Basic Research Program of China No.2011CB605504;国家自然科学基金项目51171053和51471062及国家重点基础研究发展计划项目2011CB605504资助

在线出版日期：2015-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：569-579