缺口对TC21合金高周和低周疲劳的影响

研究了缺口对TC21合金在不同温度高周和低周疲劳强度的影响。疲劳试样为光滑和V型缺口(Kt=3)2种试样,疲劳载荷为应力控制,循环应力比为0.1,高周疲劳实验温度为315℃,低周疲劳实验温度为室温及400℃。结果表明,在循环应力较低,缺口根部未塑性变形时,缺口使疲劳强度明显降低。循环应力升高使缺口根部产生塑性变形时,缺口对疲劳强度影响降低,当循环应力升高使光滑试样失稳时,缺口试样的疲劳强度高于光滑试样的疲劳强度。断口的SEM分析表明,缺口试样的疲劳裂纹在缺口根部萌生,即使高周疲劳裂纹源也是多个。

表面处理对Ti-6-22-22合金高温疲劳寿命的影响

采用喷丸和离子注入对Ti-6-22-22合金机械加工样品进行表面处理,研究表面处理对Ti-6-22-22合金室温和高温疲劳寿命的影响。结果表明,喷丸和离子注入对材料疲劳S-N曲线的影响与实验温度有关。喷丸和离子注入对Ti-6-22-22合金的室温疲劳强度影响较小,400℃时的疲劳强度明显提高。SEM断口分析显示,400℃长寿命疲劳后的表面处理样品裂纹在亚表面萌生。

TC21合金应力控制和应变控制的低周疲劳行为

研究TC21合金应变控制和应力控制的低周疲劳行为。实验温度为室温,循环应变比和应力比均为0.1,载荷波形为三角波。结果表明,在应变疲劳的最初阶段,TC21合金循环拉应力时快速软化,循环压应力时快速硬化,随着循环进行软化和硬化速度降低。在整个循环阶段,软化速度与应变有关;背应力影响较小,摩擦应力一直在变化,循环应力的变化与摩擦应力有关。应力控制的低周疲劳结果表明,TC21合金循环蠕变明显,循环蠕变与应力大小有关,摩擦应力是影响循环蠕变的主要因素。

TC21钛合金缺口疲劳试样的应力分布计算

采用有限元程序计算TC21钛合金圆形缺口试样不同载荷下缺口根部的应力分布,以及循环载荷下缺口根部的循环应力比的变化。结果表明,缺口根部的轴向应力集中因子Kσ和应变集中因子Kε与载荷大小有关,但变化趋势不同。缺口根部区处于三向应力状态,尽管三向应力的最大值的位置随载荷变化而变化,但等效应力最大值在表面。根部位置切向应力与轴向应力的比值随着载荷的变化而变化。由于缺口根部的塑性变形,随载荷升高,缺口根部的应力比降低,当名义应力超过1100MPa时,应力比反而增加。在疲劳过程中,高循环应力时,缺口根部的应力比也有一定变化。

TC21合金315℃高周疲劳光滑和缺口试样断口分析

开展了TC21研究合金光滑和缺口试样的315℃高周疲劳实验,并对疲劳断口进行详细观察,研究了缺口对TC21合金疲劳寿命的影响。结果表明,光滑和缺口试样的疲劳强度比值随循环寿命降低而降低;光滑试样的失稳疲劳裂纹长度随循环应力升高而降低;瞬断区所承受的断裂应力随循环应力升高而降低;这说明裂纹失稳决定试样的断裂,缺口试样断口有多个裂纹源,以缺口试样名义应力乘以应力集中因子与光滑试样的应力相等作为比较时,缺口试样主裂纹长度大于光滑试样的裂纹长度,缺口试样的裂纹扩展寿命更长。

循环温度范围对Ti6—22—22合金热机械疲劳行为的影响

采用拉压对称的机械应变控制,研究Ti-6-22-22合金在200～400℃和200～520℃两个温度范围的热机械疲劳(TMF)行为.结果表明,在200～400℃内,同相和反相热机械疲劳寿命均高于400℃等温疲劳寿命;在200～520℃范围,反相热机械疲劳寿命明显低于520℃等温疲劳寿命.在两个温度范围内,热机械疲劳的循环应力都与相应等温疲劳的循环应力响应有关.纵向剖面金相观察表明,520℃时等温疲劳表面的裂纹更长.循环温度范围扩大导致环境破坏作用增强是热机械疲劳具有明显破坏作用的原因。

Ti-62222合金的热机械疲劳行为

研究了Ti-62222合金在200-400℃内不同机械应变幅的热机械疲劳(TMF)行为和等温疲劳(IF)行为.结果表明,200℃的IF寿命高于400℃的IF寿命,同相位的TMF寿命高于反相位的TMF寿命.IF寿命与TMF寿命对比,同相位的TMF寿命高于200℃的IF寿命,反相位的TMF寿命高于400℃的IF寿命.在不同应变幅下,TMF应力响应曲线和IF应力响应曲线不同.SEM断口和纵向剖面金相观察表明,穿晶断裂是主要破坏方式.

TC25合金板材的热处理工艺

研究了不同热处理工艺对TC25合金板材力学性能的影响。结果表明,普通退火的塑性高于双重退火。随着普通退火温度的升高,TC25合金板材的强度呈缓慢上升趋势,塑性先升高后降低。随着冷却速度的提高,塑性明显增大,抗拉强度略有升高,屈服强度显著下降。采用900℃×1 h,水冷的热处理工艺可以确保TC25合金板材的强度、塑性匹配最佳。

锻造工艺对TA15钛合金大直径棒材的组织与性能影响

TA15钛合金（Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V）是与前苏联研制的BT20钛合金相似的一种近α型钛合金,它主要通过α稳定元素Al实现强化,同时也加入了一定量的中性元素Zr和β稳定元素Mo和V使之得到补充强化,因此该合金具有与α合金同样好的焊接性能和接近α＋β型合金的工艺塑性,另外此合金还具有较高的比强度、抗蠕变性、耐腐蚀性等特性,故其在航空航天、船舶等领域得到了广泛的应用^（[1-2]）。

TC11合金大圆精锻棒材低倍暗斑分析及挽救措施

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等试验手段对TC11合金大圆精锻棒材的低倍暗斑进行分析研究,确定了其低倍暗斑的形成主要是由于精锻工艺设计不合理造成的,属于锻造缺陷。通过β相区高温扩散、在α+β相区生产小圆轧棒,可以消除该类缺陷,不会造成材料判废。

退火工艺对TA15钛合金板三向硬度及显微组织的影响

对TA15钛合金薄板进行了退火处理,然后测试了板材的三向(板面法向、横向、纵向)硬度,同时观察了退火温度和时间对板材组织的影响。结果表明,板材具有明显的各向异性,板面硬度高于纵、横向硬度;同时,板硬度随着退火温度提高,至850℃硬度降至最低。金相观察表明,在850℃以下的组织无区别,高于850℃组织变化明显,920℃时为双态组织。