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摘要
二元金属复合材料在航空航天、高端装备等领域具有广阔的应用前景。金属-金属之间的界面通常会对疲劳裂纹的萌生和传播产生影响，但目前关于层状金属-金属复合材料的疲劳性能的研究较为有限。本文通过粉末冶金方法制备一种Ti-Ta金属-金属层状结构复合材料，并进行热变形处理，系统研究了在不同交变应力下的疲劳寿命和断口形貌。结果表明：Ti-Ta金属-金属层状复合材料的疲劳强度为450 MPa，显著高于纯Ti的。在疲劳断口中，Ta区域呈现出明显的疲劳条纹特征，而Ti区域则在疲劳稳定传播区内呈现解理断裂。此外，Ti和Ta区域之间的界面可以抑制裂纹的扩展，并改变裂纹扩展的方向。由于裂纹传播的方向不断变化，疲劳断口表面呈现出一种“阶梯状”的微观结构。本研究为层状金属-金属复合材料的疲劳裂纹扩展提供了一种新的模型。
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单位粉末冶金国家重点实验室; 中南大学
