显微组织对TC4ELI合金疲劳裂纹扩展路径及扩展速率的影响

金属学报, 2010, 46(9): 1086-1092. doi: 10.3724/SP.J.1037.2010.00155

显微组织对TC4ELI合金疲劳裂纹扩展路径及扩展速率的影响

马英杰 ^1, , 李晋炜 ^2, , 雷家峰 ^3, , 唐振云 ^4, , 刘羽寅 ^5, , 杨锐 ^6,

1.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

2.中航工业北京航空制造工程研究所,北京,100024

3.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

4.中航工业北京航空制造工程研究所,北京,100024

5.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

6.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

关键词：钛合金 , 显微组织 , 裂纹扩展路径 , 裂纹扩展速率

INFLUENCES OF MICROSTRUCTURE ON FATIGUE CRACK PROPAGATING PATH AND CRACK GROWTH RATES IN TC4ELI ALLOY

利用SEM观察了疲劳裂纹在具有片层组织的TC4ELI合金中的扩展路径,通过统计疲劳裂纹与α片层所呈的角度,分析了α和β两相晶体学取向对疲劳裂纹扩展路径的影响.基于对疲劳裂纹扩展路径的研究,测试并讨论了片层组织中晶粒和α片层对近门槛值阶段及Paris区阶段疲劳裂纹扩展速率的影响.研究表明,疲劳裂纹在片层组织中扩展时,疲劳裂纹在穿过α片层时倾向于沿平行或垂直于α片层的方向扩展,导致疲劳裂纹扩展路径每隔几个片层宽度出现扩展台阶;影响近门槛值阶段疲劳裂纹扩展速率的主要因素是α片层厚度,而与晶粒尺寸无关;在Paris阶段,晶粒尺寸、α片层厚度和片层长/宽比均对裂纹扩展速率产生影响.

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