【摘要】：本文研究了中等強(qiáng)度的粗晶粒γ-TiAl合金Ti-46Al-5Nb-1W(at.%)在三種熱暴露狀態(tài)(無(wú)熱暴露,整體熱暴露,單獨(dú)熱暴露+表面氧化)下的四種不同最大受力面樣品的高周疲勞性能,系統(tǒng)考察了應(yīng)力集中,表面缺陷,表面氧化以及內(nèi)部顯微組織脆化對(duì)疲勞性能的影響；同時(shí)對(duì)合金在700℃,10 kh過(guò)程中的氧化行為進(jìn)行了探究與分析。研究發(fā)現(xiàn)：雖然絕大多數(shù)樣品在σmax(最大斷裂應(yīng)力)σ0.2(0.2%條件屈服強(qiáng)度)的條件下進(jìn)行疲勞,但是在此粗晶粒合金中,層片晶團(tuán)尺寸變化幅度大,在粗大的層片晶團(tuán)內(nèi),特別是在其軟位向的層片上,容易出現(xiàn)σmaxσ0.2的局部異常情況,導(dǎo)致早期屈服并誘發(fā)裂紋萌生。表面質(zhì)量的改善對(duì)此中等強(qiáng)度粗晶粒合金Ti-46Al-5Nb-1W疲勞強(qiáng)度的提高是極為有限的,其有益影響明顯小于細(xì)晶粒合金。長(zhǎng)時(shí)間的整體熱暴露會(huì)使內(nèi)部組織發(fā)生具有正面效應(yīng)的熱暴露強(qiáng)化和負(fù)面效應(yīng)的熱暴露組織脆化,但熱暴露引起的釋氧脆化和組織脆化在合金Ti-46Al-5Nb-1W中并不明顯。而整體熱暴露能使鑄態(tài)α2/γ層片間的應(yīng)力集中降低,晶界和相界的偏聚減緩,內(nèi)在缺陷和微裂紋鈍化,這些強(qiáng)化效應(yīng)大于熱暴露引起的組織脆化效應(yīng)。除了熱暴露帶來(lái)的正面和負(fù)面影響外,單獨(dú)熱暴露+表面氧化樣品還會(huì)受到氧化對(duì)疲勞抗力的負(fù)面影響。單獨(dú)熱暴露+表面氧化會(huì)使線(xiàn)切割樣品表層殘余拉應(yīng)力釋放和消散,這對(duì)線(xiàn)切割樣品的疲勞性能有一額外的有益影響,但會(huì)使噴丸樣品表層的殘余壓應(yīng)力釋放和弛豫,對(duì)噴丸樣品產(chǎn)生一額外的負(fù)面影響,電解拋光比噴丸更能有效地保持氧化抗力。對(duì)于V型缺口樣品,缺口根部的實(shí)際受力都是σmaxσ0.2的狀態(tài),均高于材料的條件屈服強(qiáng)度,會(huì)在缺口根部產(chǎn)生塑性變形,導(dǎo)致根部的屈服強(qiáng)化,從而表現(xiàn)出較低的缺口敏感性。合金在700℃的高溫大氣環(huán)境中,會(huì)形成以TiO2和A1203為主的混合疏松氧化膜。隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng),氧化物逐漸由顆粒狀粗化為棒狀,長(zhǎng)針狀。表面氧化物會(huì)使改善型表面,特別是噴丸表面樣品的疲勞性能大幅度衰減,通過(guò)電解拋光改善表面光潔度可以有效提高氧化抗力。
[Abstract]:In this paper, the medium strength 緯-TiAl alloy Ti-46Al-5Nb-1W (at.%) has been studied in three kinds of thermal exposure states (no thermal exposure, global thermal exposure). The effects of stress concentration, surface defects, surface oxidation and internal microstructure embrittlement on the fatigue properties of four samples with different maximum stress surfaces were investigated. At the same time, the oxidation behavior of the alloy at 700 鈩，

本文編號(hào)：2366330