超音速微粒轰击对TC11钛合金组织和疲劳性能的影响

TG113.25+5; 采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对层片组织的TC11钛合金进行表面纳米化处理,对比研究了表面纳米化处理前、后TC11钛合金的室温高周疲劳行为;借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对比分析了高周疲劳断口及断口附近的微观组织形貌.结果表明:经SFPB处理后在钛合金表层产生了30～50μm厚的纳米层,纳米晶尺寸在5～15 nm左右;疲劳性能得到明显提高,在相同应力级别下的疲劳寿命提高了约8～10倍,疲劳条带宽度变窄,且随着加载级别的降低,疲劳寿命提高的倍数逐渐增加;SFPB前、后疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区、瞬断区三部分...

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Published in材料工程 Vol. 49; no. 5; pp. 137 - 143
Main Authors 武永丽, 熊毅, 陈正阁, 查小琴, 岳赟, 刘玉亮, 张金民, 任凤章
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心,河南 洛阳 471023%西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安 710024%中国船舶重工集团公司 第七二五研究所,河南 洛阳 471023 20.05.2021
河南科技大学 材料科学与工程学院,河南 洛阳 471023%河南科技大学 材料科学与工程学院,河南 洛阳 471023
Subjects
超音速微粒轰击
TC11钛合金
微观组织
表面纳米化
高周疲劳
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000435

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Summary:TG113.25+5; 采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对层片组织的TC11钛合金进行表面纳米化处理,对比研究了表面纳米化处理前、后TC11钛合金的室温高周疲劳行为;借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对比分析了高周疲劳断口及断口附近的微观组织形貌.结果表明:经SFPB处理后在钛合金表层产生了30～50μm厚的纳米层,纳米晶尺寸在5～15 nm左右;疲劳性能得到明显提高,在相同应力级别下的疲劳寿命提高了约8～10倍,疲劳条带宽度变窄,且随着加载级别的降低,疲劳寿命提高的倍数逐渐增加;SFPB前、后疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区、瞬断区三部分组成,但SFPB处理后的疲劳源由处理前的表层移至次表层;SFPB处理态试样疲劳加载后表层组织仍为纳米量级,但次表层组织中出现大量的形变孪晶、位错缠结以及少量的形变诱导马氏体组织.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000435