TC4F合金低周保载疲劳损伤机制及断裂行为研究

研究了具有双态组织的Ti-6Al-4V-0.55Fe(TC4F)合金在室温下低周疲劳及保载疲劳的组织特征和断裂机制,分析了合金在总应变幅为Δεt/2=1.20%,保载时间为0.05、10、20和30 s的低周疲劳循环应力-应变响应行为,并研究了疲劳变形后合金的组织演变。发现相邻晶粒的晶体学取向差对TC4F合金疲劳裂纹萌生有重要影响。一方面,无论是α/α相界还是α/β相界,晶界两侧晶粒的晶体学取向差越大,越易萌生裂纹;另一方面,α相内产生的孪晶导致孪晶界相邻晶粒较大的取向差,从而也可在α相内部萌生裂纹。随着疲劳保载时间的增加,导致α相中更多的柱面滑移系激活,位错滑移使相界面产生应力集中,进而使得疲劳寿命降低。最后讨论了不同保载时间下的疲劳裂纹扩展方式。

“金属热加工工艺学”虚拟仿真教学探讨和思考

“金属热加工工艺学”课程内容涉及铸造、锻造及冲压设备的认知环节,但实验室场地有限,无法实现大型、重型设备的相关教学内容;实验课也只能用金相显微镜观察铸造、变形后试样的组织,对金属铸造及塑性变形过程没有直观的认识,课程的理论教学与实践教学存在极大的局限性。基于此,本文提出了构建以线下理论教学为主体,实验课程为辅助,虚拟仿真教学为提升的教学方法。学生通过虚拟仿真系统可直观地认识金属铸造、锻造、冲压设备及其构造,并自主进行金属铸造、锻造及冲压的参数设计与优化。虚拟仿真教学的引入使课堂理论与实践相结合,多样的学习方式极大地调动了学生的学习主动性和积极性。