一种高强钛合金疲劳裂纹扩展行为

TG146.2+3; 高强Ti-5Al-3Mo-3V-2Zr-2Cr-1Nb-1Fe(Ti-5321)合金是顺应我国新一代飞机对高性能钛合金的需求设计而开发的一种新型高强损伤容限型钛合金.以Ti-5321合金为研究对象,构造等轴组织(EM)、网篮组织(BW)和细网篮组织(F-BW)三种典型组织,研究拉伸及疲劳裂纹扩展行为,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察组织和断口,揭示高强钛合金Paris及失稳扩展区的疲劳裂纹扩展机制.结果表明:三种组织试样的抗拉强度均在1200 MPa以上,且整个裂纹扩展阶段均表现出优异的疲劳裂纹扩展抗力;细网篮组织疲劳裂纹扩展抗力最高,等轴组织疲劳裂纹扩展抗...

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Published in航空材料学报 Vol. 44; no. 2; pp. 176 - 183
Main Authors 王欢, 辛社伟, 郭萍, 强菲, 张磊, 乔忠立, 赵永庆
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北有色金属研究院,西安 710016 2024
Subjects
fine basket-weave microstructure
Ti-5321 alloy
Ti-5321合金
fracture morphology
疲劳裂纹扩展机制
细网篮组织
断口形貌
fatigue crack growth mechanism
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ISSN1005-5053
DOI10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000154

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Summary:TG146.2+3; 高强Ti-5Al-3Mo-3V-2Zr-2Cr-1Nb-1Fe(Ti-5321)合金是顺应我国新一代飞机对高性能钛合金的需求设计而开发的一种新型高强损伤容限型钛合金.以Ti-5321合金为研究对象,构造等轴组织(EM)、网篮组织(BW)和细网篮组织(F-BW)三种典型组织,研究拉伸及疲劳裂纹扩展行为,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察组织和断口,揭示高强钛合金Paris及失稳扩展区的疲劳裂纹扩展机制.结果表明:三种组织试样的抗拉强度均在1200 MPa以上,且整个裂纹扩展阶段均表现出优异的疲劳裂纹扩展抗力;细网篮组织疲劳裂纹扩展抗力最高,等轴组织疲劳裂纹扩展抗力最低;Paris区及失稳扩展区疲劳裂纹主要以穿过初生α相和沿着初生α相两种方式进行扩展,裂纹扩展方式与α 相的晶体学取向密切相关,裂纹倾向于穿过有利于((1-)011)<12(1-)0>锥滑移的α 丛域,绕过有 利于(10(1-)0)<1(2-)10>柱滑移的α 丛域.
ISSN:1005-5053
DOI:10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000154