缺口和平均应力对TC18棒材疲劳强度的影响

在不同的应力集中系数K_t和应力比R下,分析缺口(应力集中)和平均应力对TC18棒材疲劳强度的影响。结果表明:TC18棒材的应力幅σa随应力集中系数和应力比的增大而减小,但其最大应力σ_(max)随应力比的增大而增大。应力集中和平均应力对TC18棒材疲劳强度的影响可分别用应力集中敏感因子A和平均应力敏感因子Am来衡量。为了进一步评估应力集中和平均应力对TC18棒材疲劳强度的综合影响,建立一种新的模型,并且通过新模型得到的数据和实验结果匹配较好。

微合金化和焊接过程对Al-Li合金强化相影响的综述

Al-Li合金具有密度低、比强度高等优点,是一种综合性能优异的轻质合金,在航空航天等领域被广泛应用和大量研究。综述了第二代Al-Li-Mg系、Al-Li-Cu-Mg系和第三代Al-Li-Cu系合金的性能特点,介绍了Al-Li合金三元T1(Al_(2)CuLi)和二元δ'(Al_(3)Li)、θ'(Al_(2)Cu)这3种强化相的特性,介绍了δ'(Al_(3)Li)和T1(Al_(2)CuLi)初生相的结构特点。众所周知,强化相是影响合金性能的重要因素。结合国内外文献,列举了Al-Li合金微合金化元素对3种强化相以及合金性能的影响规律。Al-Li合金焊接加工时的热量是影响合金强化相的重要因素,热量会加速Al-Li合金中Li元素的流失。最终,提出在开发高性能Al-Li合金方面存在的问题及未来的研究重点。

显微组织对TC18合金裂纹扩展速率的影响

对具有不同组织的TC18合金棒材和TC18锻件的L-T向裂纹扩展速率及其断口形貌进行了研究。结果表明：在应力比R相同时,TC18棒材的裂纹扩展速率要高于TC18锻件,表现为TC18棒材Paris公式中的C值约是TC18锻件Paris公式中C值的1.5～2.0倍;随着应力比R的增大,TC18棒材和TC18锻件的裂纹扩展速率均增加,而应力强度因子幅ΔK对裂纹扩展速率的影响程度降低;TC18锻件的裂纹扩展速率低于TC18棒材,这与其具有不同的显微组织密切相关,TC18锻件具有网篮组织,而网篮组织中裂纹的扩展路径曲折,裂纹扩展中需要消耗较多的能量,因此表现出较低的扩展速率。TC18棒材具有双态组织,而双态组织中裂纹的扩展路径比较平直,裂纹扩展中吸收的能量少,因此表现出较高的扩展速率。另外,TC18锻件的宏观断口中可观察到二次裂纹,二次裂纹的形成和扩展释放了裂纹尖端应力,消耗了更多的能量,从而使裂纹扩展速率降低。

Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe钛合金高周疲劳性能及断裂行为（英文）

研究了在不同应力集中系数Kt和应力比R下Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe (Ti-55511)锻件和棒材纵向的室温高周疲劳性能及断口形貌。结果表明:锻件和棒材的疲劳强度均随应力比R的增大而增大,随应力集中系数Kt的增大而减小。锻件的疲劳强度是棒材的1.08～1.57倍。锻件中存在初晶α相粒子,其尺寸较小且分布较均匀;棒材中则存在块状或条状的铸造残余初晶α相粒子。

孔挤压对7050合金耳片组织及疲劳性能的影响

采用芯棒直接挤压的方法对不同尺寸的7050-T7451铝合金斜耳片进行孔挤压强化,并采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和疲劳试验等研究孔挤压前后耳片的组织和疲劳性能。结果表明:经孔挤压强化后7050-T7451铝合金斜耳片的显微组织产生了大量的高密度位错,并缠结成位错胞状结构,其疲劳性能也得到了显著地提高,尤其对小尺寸耳片的提高效果更为明显,提高了83.86%,而大尺寸耳片在特定的峰值应力下其疲劳寿命可提高68.92%。这是因为耳孔内壁表层的金属受到芯棒挤压产生了剧烈的塑性变形,形成了组织强化层和残余压应力层,使得疲劳裂纹源的位置和数量发生了改变且疲劳辉纹宽度变窄,这些均降低了孔壁边缘的应力集中系数,减缓了裂纹的萌生和扩展速率,从而提高了耳片的疲劳性能。

显微组织对TC18合金应力腐蚀性能的影响

通过恒位移应力腐蚀试验研究了两种不同显微组织TC18合金的应力腐蚀性能,并采用扫描电镜对其断口形貌进行了分析。结果表明：棒材抗应力腐蚀性能优于锻件抗应力腐蚀性能,从强至弱的顺序为：棒材纵向、棒材横向、锻件横向。这与其组织形貌存在差异有关：棒材为等轴组织,锻件为网篮组织。锻件横向微观断口包括预制裂纹区、应力腐蚀开裂区和机械开裂区都有硬质的等轴和条状初晶α或夹杂物脱落而形成的空洞,或由于硬质相塑性较差难以与基体进行塑性变形协调而产生大量裂纹,断口形貌特征与其抗应力腐蚀性能较差一致。