磨削深度对γ-TiAl合金表面完整性和疲劳性能的影响

作者：倪明杰; 刘仁慈^*; 周浩浩; 杨超; 葛术宇; 刘冬; 史凤岭; 崔玉友; 杨锐

来源：金属学报, 2023, 1-19.

• γ-TiAl
• 磨削
• 表面完整性
• 粗糙度
• 显微组织
• 疲劳性能

研究了磨削深度对γ-TiAl合金样品表面形貌、表层显微组织及其显微硬度和疲劳性能的影响。结果表明:0.5 mm及以上深度磨削样品表面易产生裂纹,而0.2 mm及以下深度磨削样品表面完好,这与磨削变形热温升导致的冷却收缩拉应力过大有关。随着磨削深度增大,粗糙度参数算术平均粗糙度Ra和微观不平度十点平均高度Rz增大,偏度Rsk减小。表层(γ+α2)片层沿磨削方向弯曲变形,相应变形层厚度随着磨削量增大而增大,而显微硬度由表及里先减小后增大。γ-TiAl合金650℃加载440 MPa旋转弯曲疲劳寿命随着磨削深度增大而减小,磨削深度0.05 mm的样品疲劳寿命大于106 cyc,磨削深度0.2 mm的样品疲劳寿命约为104 cyc,其断口裂纹源可观察到磨削痕迹,这与其表面沟槽应力集中有关。γ-TiAl合金疲劳寿命随着Rz的增大而减小,2者呈非线性关系;当Rz小于4μm,疲劳寿命稳定在106 cyc以上。

• 单位
  中国科学技术大学; 沈阳黎明航空发动机有限责任公司; 中国航发商用航空发动机有限责任公司; 中国科学院金属研究所