空位浓度对γ-TiAl合金力学性能的影响

利用分子动力学方法在不同温度下对含不同空位浓度的γ-TiAl合金进行拉伸模拟,分别研究了Ti空位和Al空位对材料力学性能的影响。研究结果表明:在温度为1K时,随着Ti和Al空位浓度的增加,材料的极限应力呈非线性下降。但是,含Ti空位的模型比含Al空位模型的极限应力下降的慢。这主要是由于γ-TiAl合金中Ti空位和Al空位的空位形成能的不同导致其扩散系数有较大差异。当温度在300~1100K时,屈服强度随温度的升高而降低,并且温度对势能的影响较大,温度越高,势能越大。

喷丸参数对γ-TiAl合金残余应力分布的影响

采用分子动力学方法研究了γ-TiAl合金在不同喷丸参数下的微观缺陷演化和残余应力分布规律。研究结果表明:随着位错密度的增加和层错四面体的形成,基体残余应力逐渐增大,随着丸体的回弹,能量释放,正负位错相遇发生湮灭,导致位错密度和残余应力急剧下降,因此在喷丸过程中,残余应力的波动与位错的形核和湮没密切相关;喷丸量和喷丸半径越大,基体的最大残余应力值越大,最大残余应力层也越深,且残余应力为压应力。为了提高基体的残余压应力,合理地增加喷丸量和喷丸半径是一种较为有效的方法。