α+β钛合金旋转弯曲疲劳性能各向异性研究
Anisotropy of Rotating Bending Fatigue Properties of α+β Titanium Alloy
陈松 1黄森森 2马英杰 3杨杰 4王倩 2梁玉 5雷家峰 3杨锐3
作者信息
- 1. 沈阳化工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳 110142;中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心,辽宁沈阳 110016
- 2. 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心,辽宁沈阳 110016;南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东珠海 519000
- 3. 中国科学技术大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳 110016;中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心,辽宁沈阳 110016;南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东珠海 519000
- 4. 中国科学技术大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳 110016;中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心,辽宁沈阳 110016
- 5. 沈阳化工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳 110142
- 折叠
摘要
研究了微观组织和织构对β锻造的α+β两相钛合金镦饼旋转弯曲疲劳性能各向异性的影响.利用OM、SEM、XRD和EBSD等手段表征了镦饼不同方向及不同厚度处的显微组织以及织构分布,分析了微观组织和织构对旋转弯曲疲劳性能各向异性的影响.结果表明,合金经β锻造后,呈网篮组织特征,原始β晶粒压扁拉长,且晶界处存在再结晶晶粒;镦饼形成β相<100>//轴向的丝织构和a相<0001>//径向的织构.径向试样旋转弯曲疲劳强度优于轴向试样,这与镦饼的原始β晶粒形态和织构类型均有关,原始β晶粒的排布导致不同取向裂纹萌生的难易程度和裂纹扩展路径曲折程度不同;此外,α相和相织构也造成不同取向在循环加载时滑移系开动难易程度不同造成疲劳强度产生差异.
Abstract
The effects of microstructure and texture on the rotating-bending fatigue anisotropy of an α+β two-phase titanium alloy by βforging were investigated.The microstructure and texture distribution of forged billet in different directions and at different thicknesses were characterized by OM,SEM,XRD and EBSD,and the effects of microstructure and texture on the rotating-bending fatigue anisotropy were analyzed.The results show that after β forging,the alloy has the characteristics of basket-weave microstructure,the prior β grains are flattened and elongated,and there are recrystallized grains at the grain boundary.The texture of β-phase<100>//axial direction andα-phase<0001>//radial direction is formed by forged billet after β forging.The rotating-bending fatigue strength of radial direction samples is better than that of axial direction samples,which is related to the morphology and texture type of the prior β grains of forged billet.The arrangement of the prior β grains leads to different initiations of cracks and different tortuous degrees of crack growth path.In addition,the α and β textures also cause the fatigue strength differences due to the difficulty of slip systems activation of samples in different directions under cyclic loading.
关键词
α+β钛合金/各向异性/旋转弯曲疲劳/织构Key words
α+β titanium alloys/anisotropy/rotating bending fatigue properties/texture引用本文复制引用
基金项目
国家重点研发计划(2021YFC2801801)
国家自然科学基金(51871225)
辽宁省自然科学基金(2021-MS-260)
河北省中央引导地方科技发展资金(226Z1012G)
出版年
2024
NETL
NSTL
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