应力水平对线弧增材制造TA15钛合金疲劳行为的影响

摘要：

以原位轧制线弧增材制造TA15合金为研究对象,研究了退火态TA15合金的疲劳性能与疲劳断裂失效行为.结果表明,退火态TA15合金的轧向和纵向组织均以α/β片层交叠形成的网篮组织为主,局部存在等轴晶粒分布.通过对S-N曲线进行拟合,TA15钛合金疲劳极限为311 MPa.试样断口包含疲劳裂纹源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区.裂纹均从表面萌生,同时裂纹扩展区存在大量的疲劳辉纹和二次裂纹,瞬断区由等轴状的韧窝构成,呈现典型的准解理断裂特征.在低循环应力下,裂纹主要穿过或沿着α/β片层组织进行扩展,裂纹扩展路径较长;在高循环应力下,裂纹开始沿着原始β晶界扩展,二次裂纹扩展路径较短但数量较多.疲劳裂纹容易沿着组织中相对薄弱的位置进行扩展,并且二次裂纹周围有裂纹分支生成.

关键词：TA15钛合金、裂纹扩展、片层组织、疲劳性能、断裂机理

所属期刊栏目：42

分类号：TG146.23;TG166.5(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖北省创新群体项目

在线出版日期：2023-02-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1518-1524