超音速微粒轰击气体压力对TC11钛合金显微组织和力学性能的影响

借助超音速微粒轰击(SFPB)对片层组织的Ti−6.5Al−3.5Mo−1.5Zr−0.3Si(TC11)钛合金进行表面纳米化处理,并系统研究SFPB气体压力对其表面完整性、显微组织演变和力学性能的影响规律。结果表明,在不同SFPB气体压力下,TC11钛合金表层均已形成梯度纳米结构。表层片层组织晶粒尺寸完全碎化至纳米量级,且纳米晶晶粒尺寸随着气体压力的增大而减小,而次表层组织仍保留原始片层形貌。经1.0 MPa处理后,表面粗糙度最小,在1.5 MPa时表面形成微裂纹,表层残余压应力下降。随着SFPB气体压力的增大,表层显微硬度及硬化层深度逐渐增加,屈服强度、抗拉强度增加,而伸长率变化不大,断口形貌从典型的韧性断裂向准解理和韧性混合型断裂转变。