铸造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的热机械疲劳行为

采用应变控制的方法,研究了铸造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金400℃~800℃循环温度下的同相位热机械疲劳行为,并与400℃和800℃恒温低周疲劳结果进行了对比分析。结果表明,该合金的400℃~800℃同相位热机械疲劳性能在大应变短寿命区优于400℃和800℃恒温低周疲劳;在小应变长寿命区略低于400℃低周疲劳,介于800℃低周疲劳数据分散带内;在热机械疲劳试验条件下,合金不表现明显循环硬化或软化现象,疲劳试样断口可观察到层片间、层片内断裂和穿层片撕裂3种开裂方式。

WE43A镁合金补焊组织及性能研究

补焊是提高WE43A镁合金铸件性能和合格率的重要手段。采用体视显微镜、金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对补焊接头进行组织分析,采用显微硬度计对接头硬度进行测试,同时对补焊接头的疲劳断口进行分析。结果表明:WE43A镁合金补焊后未见明显的热影响区,母材中可见方形的Mg_(24)Y_(5)相和沉淀强化相Mg_(14)NdY、Mg_(3)(Y,Nd);焊缝区为等轴晶,从熔合线到中心晶粒尺寸逐渐增大,析出相主要为Mg_(24)Y_(5)、Mg_(14)Nd_(2)Y以及Mg_(3)(Y,Nd)。熔合线两侧母材及焊缝显微硬度均匀,焊缝区硬度较母材低8.13%,这是由于焊缝区析出了大量第二相降低了基体固溶度,以及析出的Mg_(3)(Y,Nd)相粗大未产生沉淀强化综合作用所致。补焊接头疲劳断口源区和扩展区为准解理特征,源区可见较多扇形花样,扩展区可见大量台阶以及少量的沿晶特征,瞬断区为沿晶+韧窝的混合断裂特征。

TiAl合金高温疲劳小裂纹与长裂纹扩展行为

采用原位观察疲劳试验方法研究了变形TiAl合金在650℃下的三维小裂纹扩展行为,利用传统疲劳裂纹扩展试验方法研究了该合金在650～800℃温度范围内的长裂纹扩展行为。结果显示,650℃下,变形TiAl合金的三维小裂纹在低于长裂纹扩展门槛值的区域依然能够扩展,并且扩展速率高于长裂纹;位于试样棱边的横向机械加工刻痕是合金三维小裂纹萌生的主要位置之一,小裂纹在扩展过程中发生偏折并在偏折处合并,合金的疲劳寿命对试样表面的不规则条状加工缺陷不敏感;在650～800℃温度范围内,合金的疲劳长裂纹稳态扩展速率对温度变化不敏感,裂纹扩展过程均显示为解理断裂,裂纹扩展门槛值受韧/脆转变温度影响,韧/脆转变温度以下温度的门槛值较低。