顯微組織對(duì)TC21合金疲勞性能的影響
分類：學(xué)術(shù)論文 發(fā)布時(shí)間：2023-02-05 瀏覽量：801
顯微組織對(duì) TC21 合金疲勞性能的影響
鈦合金材料由于具有高比強(qiáng)度、高比模量、高韌性、耐蝕性好以及可焊接等優(yōu)異的綜合性能,在航空航天、石油化工、汽車(chē)機(jī)械以及體育休閑用品等領(lǐng)域獲得了大量應(yīng)用 ,尤其在航空工業(yè)中的應(yīng)用日益增長(zhǎng)。TC21合金是我國(guó)研制的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種高損傷容限鈦合金，是 Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Cr -Nb(-Ni-Si) 系的兩相鈦合金。TC21 合金與美國(guó)Ti-6-22-22高強(qiáng)高損傷容限型鈦合金的性能相當(dāng)，其焊接性能還超過(guò)了 Ti-6-22-22，其具有高強(qiáng)度、高韌性、高損傷容限等特點(diǎn),是目前我國(guó)高強(qiáng)韌鈦合金綜合力學(xué)性能匹配較佳的鈦合金。 大量資料顯示，航空構(gòu)件中疲勞失效約占 80％以上，航空史上很多重大的安全事故也與金屬的疲勞破壞有關(guān)。由于疲勞斷裂具有隱蔽性和突然性，是一種脆性斷裂，發(fā)生疲勞斷裂會(huì)造成嚴(yán)重的后果。 因此，研究鈦合金材料的疲勞性能對(duì)于提升飛機(jī)構(gòu)件的安全性能具有重大的工程意義。
摘要：選取實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的TC21鈦合金鍛件，研究不同部位的顯微組織、動(dòng)靜態(tài)力學(xué)性能并疲勞 斷口形貌。結(jié)果表明：TC21 鈦合金經(jīng)過(guò)準(zhǔn) β 鍛造后顯微組織為網(wǎng)籃組織，其組織中存在未完全破碎的晶界α相，鍛件頭部、中部和尾部的組織有一定的差異。不同部位鍛件均能獲得良好的拉伸性能，且拉伸性能穩(wěn)定，R= 0.06 時(shí),頭部、中部和尾部樣品的疲勞極限分別是 704.2 MPa、698.8 MPa 和 662.5 MPa。原始晶界α的破碎程度影響材料的高周疲勞性能，顯微組織中存在粗大的 α 片層會(huì)導(dǎo)致其疲勞性能降低。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化鍛造工藝，改善在鍛件不同部位的顯微組織會(huì)提高TC21鍛件的疲勞性能。
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| 作者 ： | 焦磊[1] 毛友川[2] 郝芳[3] 白新房[1] 田晨超[1] |
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| Author： | JIAO Lei[1] MAO You-chuan[2] HAO Fang[3] BAI Xin-fang[1] TIAN Chen-chao[1] |
| 作者單位 ： |
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| 刊 名： | 西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） |
| Journal： | Journal of Xi'an University(Natural Science Edition) |
| 年，卷(期) ： | 2021, 24(4) |
| 分類號(hào) ： | TG146.4 |
| 關(guān)鍵詞： | TC21合金;顯微組織;力學(xué)性能;高周疲勞;疲勞斷口 |
| 在線出版日期 ： | 2022年3月21日 |
| 基金項(xiàng)目 ： | 國(guó)家自然科學(xué)基金 |
