對(duì)全片層γ-TiAl（Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr）合金進(jìn)行了在不同表面粗糙度和不同溫度條件下的抗彎性能測試,總結(jié)了表面粗糙度值和環(huán)境溫度對(duì)該合金抗彎強(qiáng)度的影響規(guī)律,室溫環(huán)境下全片層γ-TiAl合金的抗彎強(qiáng)度隨著表面粗糙度值的增大而降低,而600℃下的塑性變形現(xiàn)象會(huì)使其不再有明顯的變化趨勢。隨著環(huán)境溫度的升高γ-TiAl合金的抗彎強(qiáng)度顯著升高,且在700℃左右擁有比較好的抗彎性能。分析了該全片層TiAl合金組織中裂紋的萌生、擴(kuò)展及最終發(fā)生宏觀斷裂的方式,該全片層γ-TiAl合金的裂紋多起裂于表面附近的片層團(tuán)團(tuán)界和片層間,并優(yōu)先在層間擴(kuò)展,最終的斷裂形式多為穿層的脆性斷裂。 

【文章來源】：組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2020,(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

γ-TiAl合金的定向?qū)悠瑺罱M織

銑削試樣表面粗糙度值與其抗彎強(qiáng)度的關(guān)系如圖2所示。由圖2可知,室溫時(shí),試樣表面一維輪廓粗糙度(Ra)從0.163μm增長到0.492μm時(shí),試樣的抗彎強(qiáng)度從1166MPa持續(xù)下降到702MPa,分析其大幅度下降的原因主要有以下3個(gè)方面:(1)銑削時(shí)刀具旋轉(zhuǎn),在試樣表面形成垂直于跨距方向的刀紋,這些刀紋與試驗(yàn)機(jī)的十字壓頭所施加的載荷分布方向相同,使得試驗(yàn)試件在三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)過程中引起同樣分布方向的應(yīng)力集中現(xiàn)象,這導(dǎo)致試樣在承受載荷時(shí)更加容易萌發(fā)表面微裂紋,從而對(duì)試樣的抗彎強(qiáng)度產(chǎn)生了顯著的不良影響。

(2)參考試樣表面三維形貌圖(見圖3)可以發(fā)現(xiàn),隨著加工參數(shù)的增大,試樣表面粗糙度值增大,試樣表面產(chǎn)生的細(xì)小溝槽的深度和數(shù)量都有明顯增加的現(xiàn)象,這些細(xì)小溝槽像表面微裂紋一樣在應(yīng)力集中的原因下不斷地長大擴(kuò)展,并與其它位置的微裂紋合并,這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)試樣在加載過程中過早的發(fā)生斷裂,抗彎強(qiáng)度明顯降低。(3)三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)時(shí),裂紋萌生部位的片層組織取向影響了裂紋的擴(kuò)展方向,從而影響材料的抗彎強(qiáng)度。從圖4可以看到,當(dāng)片層方向與壓頭夾角較大甚至垂直時(shí),如圖4a中箭頭所示,其靜力裂紋需要克服片層的阻礙去穿透片層而進(jìn)一步擴(kuò)展,這使材料該部位發(fā)生最終斷裂而所需要施加的載荷增大,抗彎強(qiáng)度表現(xiàn)很優(yōu)異,當(dāng)片層方向與壓頭方向角度較小甚至平行時(shí),如圖4b、圖4c中箭頭所示,裂紋將沿著層與層之間擴(kuò)展,穿層擴(kuò)展的動(dòng)作減少,從而使試樣抗彎強(qiáng)度明顯下降。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ZrB2基超高溫陶瓷電火花線切割加工表面粗糙度對(duì)其力學(xué)性能的影響[J]. 楊宏青,丁國智,姜濤,伏金娟,韓文波,楊立光.  電加工與模具. 2015(02)
[2]硬質(zhì)合金磨削表面粗糙度對(duì)材料力學(xué)性能的影響[J]. 鄭富強(qiáng),鄒丹,劉艷軍.  模具制造. 2009(09)
[3]全片層γ-TiAl合金顯微組織對(duì)斷裂行為的影響[J]. 孫志鵬,鄭瑞廷,張永剛,陳昌麒.  稀有金屬材料與工程. 2004(02)



本文編號(hào)：3043085